随着全球能源危机的日益加剧,可再生能源的开发和利用受到越来越多海内外学者的关注。风能因其无污染和可再生的特点,成为研究的热门话题之一。因此,风力发电系统尤其是风力发电机的研究和开发,具有广阔的应用前景。双转子永磁同步风力发电机结构与普通永磁同步发电机大体相同,主要区别在于原静止部分的定子也可相对于机座旋转成为外转子。在相同极数下,风速只要达到普通永磁风力发电机工作风速的一半,双转子永磁风力发电机便可建压工作,而最高工作风速的承受能力可普通永磁风力发电机保持一致。因此,双转子永磁风力发电机可有效地拓宽工作风速范围,提高风能的利用率,对这类电机的研究和开发具有重要的理论和实际意义。本文首先简单介绍了双转子永磁风力发电机的工作原理,给出了电机的数学模型及总体设计方案,并在参考普通永磁电机设计和分析理论的基础上,对双转子永磁风力发电机空载时的等效磁路进行了分析计算,并利用等效磁路法对双转子永磁风力发电机的结构和电磁部分进行了初步设计,着重分析了电磁设计及磁路计算中的几个重要参数。针对双转子永磁风力发电机空载和负载时的模型进行静态有限元磁场分析计算,得到磁场分布情况和气隙磁密曲线,对气隙磁密进行傅立叶变换得到基波幅值后,通过计算得到空载励磁电动势,以对所设计的电机的可靠性进行进一步验证。将田口法应用到双转子永磁风力发电机的优化设计中。选择额定电压和额定功率为优化的最终目标参数,对选取的几组电机参数进行正交试验设计,根据对试验结果的分析比较,选择综合表现最优的一组参数进行验证,有限元仿真结果证明了该方法在双转子永磁同步风力发电机优化设计中的有效性。本文采用等效磁路法对双转子永磁风力发电机进行了初步的电磁设计,利用有限元分析软件Ansoft对双转子永磁风力发电机的电磁场进行了仿真分析,在对电机优化时引入了一种新颖的田口法,为双转子永磁风力发电系统的研制提供了有力的理论依据。