本文针对低风速区域风能资源的浪费和通过常规并网的方式为远距离、低负荷等偏远用户供电已造成极大经济损失的问题，旨在合理开发利用低风速区域风能资源和为偏远用户节约供电成本。因此，以离网小型垂直轴永磁风力发电机为研究对象，对其展开一体化结构开发及电机特性研究，具有一定的理论意义和实践价值，本文的研究主要集中在以下几个方面：　　首先，概述了全球风电行业的发展现状及前景、垂直轴风力发电机的分类及优点。对各国研究的垂直轴风力发电机结构、永磁电机的退磁分析及参数对电机齿槽转矩的影响进行了综述。　　其次，初步设计了一台额定功率 PN=1KW 的小型外转子永磁发电机。初步确定电机的主要材料、定转子结构及基本参数；将设计好的电机尺寸参数输入 Maxwell软件的RMxprt模块中进行参数化建模，生成电机模型。　　再次，以外转子永磁发电机为基础，对其进行特性研究，包含退磁研究和齿槽转矩研究。⑴阐述永磁发电机永磁体退磁的主要原因、相关曲线的原理及麦克斯韦方程的微分形式，介绍Maxwell电磁仿真软件并仿真分析其磁场分布情况。通过Maxwell软件的外电路处理器External circuit来模拟实现三相短路过程，将仿真结果与理论设计值相比较，论证了电机设计的合理性。⑵基于傅里叶级数的方法分析齿槽转矩的表达式，引出影响齿槽转矩的主要参数并得到从三大角度削弱齿槽转矩的策略，对外转子永磁发电机六种极弧系数和三种极槽配合进行齿槽转矩有限元仿真，来验证解析法削弱齿槽转矩结论的正确性，进而优化电机参数。　　然后，以传统风机模型为基础，对其进行结构改进，将风力发电机的风轮结构作为永磁电机的外转子，减少两者的连接部分。分析该新型风轮结构叶片的6组不同弯度值对应的转矩系数曲线，通过其方差来研究不同叶片弯度转矩曲线的波动情况，得到最佳叶片弯度。分析不同高径比对功率系数的影响，得到功率系数最大时对应的最佳高径比。根据确定的风轮结构参数设计开发新型风轮结构模型。　　最后，针对已经确定的永磁电机和风轮结构的参数，对风轮结构、外转子永磁电机及两者的连接部分进行一体化设计开发。阐明一体化永磁风力发电机各机构的性能，分析新型一体化风力发电机的匹配性设计和剖分结构。比较分析新型一体机与传统风力发电机转矩性能与模态分析结果，验证了一体化风力发电机比传统风力发电机性能更优异。