随着世界各国对可再生能源开发和利用的重视,风力发电越来越受到人们的广泛关注,在风力发电机组中,永磁同步发电机所占的比重越来越大。永磁电机的永磁体和有槽铁心之间相互作用会产生齿槽转矩,导致转矩脉动,引起振动和噪声,从而影响电机的性能。在永磁风力发电机及其系统的设计中,齿槽转矩是最需要考虑的重要问题之一。本文以风光互补系统中广泛使用的外转子永磁风力发电机为研究对象,开展小型永磁风力发电机的优化设计和削弱齿槽转矩方法的研究,论文的主要工作和创新点如下：1.依据同步发电机运行原理,进行永磁风力发电机的电枢反应分析；根据传统电机的设计理论进行永磁风力发电机的电磁设计,并引入绕组理论,分析分数槽永磁风力发电机的绕组磁势谐波。2.利用有限元理论建立永磁风力发电机的三维电磁模型,分析永磁风力发电机的电磁性能和运行特性；研究基于混沌优化算法的永磁风力发电机优化技术,并对优化结果进行了可靠性验证。3.对永磁风力发电机的齿槽转矩开展研究：基于能量法和傅里叶分解,推导永磁电机齿槽转矩的表达式；分析斜槽、定子齿开辅助槽、不等槽口宽配合、永磁体极弧系数、磁极分段以及磁极偏移对齿槽转矩的影响。4.提出一种定子槽开辅助齿的永磁风力发电机定子结构,通过推导每i个槽开一个辅助齿的傅里叶分解系数解析表达式,重点研究辅助齿分布对齿槽转矩的影响；结合小型永磁风力发电机模型及参数,定量研究辅助齿宽度对齿槽转矩的影响,并得到最优化辅助齿宽度下的齿槽转矩；引入辅助齿高度与定子齿高度比尼,计算得到傅里叶分解系数随尼值的变化曲线。5.进行了定子开有辅助齿的永磁风力发电机样机的制作,基于杠杆测量法、动态测量法和静态测量法制定相应的实验方案,对样机的齿槽转矩进行测试。实验测量结果表明,提出的此种永磁风力发电机可以有效抑制齿槽转矩,具有实际应用价值。