风能作为一种新能源具有清洁、可再生、储量丰富等优点,双定子永磁同步电机相比于普通的单定子永磁同步电机,具有高功率、高效率、高功率密度等优势。本文设计了一台双定子永磁同步风力发电机,并对其进行了有限元分析和研究。为选取所设计双定子永磁同步发电机的转子结构,对双层永磁体串联磁路结构的双定子永磁同步发电机内、外定子绕组电枢反应对气隙磁场的影响进行了深入研究。在其他情况完全一致的情况下,根据定子绕组是否负载,分为四种情况进行分析,得到气隙磁密的数学解析式,通过其矩阵形式,又进一步分析了电枢反应对气隙磁场的影响程度。通过以上分析研究,最终确定本文所设计的双定子永磁同步风力发电机的转子结构采用双层永磁体串联磁路结构。完成对双定子永磁同步风力发电机的电磁设计和主要参数计算。根据其工作运行特性,分析了它的设计特点及要求。对电机主要尺寸的确定、电磁负荷的选择、永磁材料、定子槽数和电枢绕组的选用依据进行了详细分析,并计算了所设计电机的体积、质量以及效率等参数,最后以表格的形式将电机的一些主要参数总结归纳。对所设计的双定子永磁同步电机进行有限元分析,建立电机的有限元模型,对电机的运行特性进行了分析,对四种不同情况下内、外气隙磁密波形进行分析比较,对电机的空载反电势进行优化,采用增加偏心距的方法,并将不同偏心距下的电压畸变率进行分析比较,最后选择出最优的偏心距方案,使内、外定子空载反电势波形最接近于正弦波。根据双定子永磁同步电机的等效磁路模型,利用铁磁材料的磁化特性曲线考虑磁场饱和,建立仿真模型,将仿真结果与有限元计算结果进行比较,证明仿真模型的有效性。