风力由于其储量大、无污染、可再生而成为新能源的主要形式之一，其在中国、美国、丹麦等世界各国都得到了迅速的发展。风力发电机作为风力发电的核心组件之一也成为了当前的研究热点。研制高效率、高功率密度、高可靠性、低成本的新一代风力发电机将有利于风力发电系统性能的提升和成本的降低，进而促进风电的推广和能源结构的转型。　　目前风力发电系统广泛采用齿轮变速箱与双馈异步电机相结合的拓扑。这种拓扑虽然造价低，但是控制复杂，故障率高，且效率偏低。而应用永磁同步发电机的直驱型拓扑取消了齿轮箱等机械传动结构，大大地提高了系统的可靠性；同时，永磁电机相较于感应电机还有功率密度大，效率高等优点。基于以上原因，永磁直驱风力发电机正得到越来越多的应用，象征着未来风力发电技术的发展趋势。　　本文利用磁路模型分析方法和有限元分析方法对表贴式永磁直驱风力发电机进行电磁设计、结构优化和运行特性计算。永磁直驱风力发电机的特点是转速低，极数高，极数可以在一个较宽的范围内选取；因此本文首先详细分析了极数对于电机功率密度、功率因数和永磁体抗去磁能力等电机主要性能的影响以及如何通过选取合适的极数来提升电机整体性能。针对课题中1.1MW永磁直驱风力发电机的设计目标，本文利用SPEED电机磁路分析软件对电机的极数、磁体材料和齿部宽度等结构参数进行了优化，在保证电机输出能力和性能的同时大幅降低了电机所使用的材料重量和成本。最后，本文利用MAXWELL电机电磁有限元分析软件对优化后的1.1MW电机设计方案进行了建模和仿真，获得了其在空载、额定负载、不同转速下的详细运行数据和特性曲线。仿真结果表明，电机具有出色的性能，完全可以满足本课题提出的要求。