在能源消耗日益增长、环境污染日渐严重的今天，作为可再生绿色能源的风能成为世界各国普遍重视的能源。随着电力电子技术的进步以及制造技术的进步，基于变速恒频技术的交流励磁风力发电机（双馈电机）已经成为当前国内外产品中的主流机型。采用变速恒频技术可提高风能的利用率，改善电力系统的稳定性。针对双馈电机有电刷滑环的缺点，级联式无刷双馈风力发电机及其控制系统的研究已成为当前风电技术研究的热点课题之一。 级联式无刷双馈发电机的优点是两台电机之间无磁的耦合，且设计制造较容易。以往的一些论文多数是以电动机调速运行为目的进行研究。本文结合上海市科委重点攻关项目“MW级风力发电机组控制系统关键技术研究”对级联式无刷双馈风力发电机及其控制系统进行了比较详细的研究。 本文首先分析了级联式无刷双馈发电机的结构和工作原理，建立了级联式无刷双馈发电机基于转子机械速坐标系下的数学模型。根据所得的数学模型，用MATLAB的S函数编写模块程序，建立了级联式无刷双馈发电机仿真模块。通过对电机定子磁场定向的矢量控制策略的研究，建立了级联式无刷双馈风力发电控制系统的MATLAB/SIMULINK仿真模型，并进行了仿真研究。在实验研究中，为了能在实验室条件下对风力发电技术进行实验研究，提出了采用直流电机模拟风力机工作特性的可行性方案；为了深入研究级联式无刷双馈风力发电系统，构建了基于DSP控制器的级联式无刷双馈发电机的励磁控制系统。这些都为进一步的深入研究提供了很好的基础。