备受各国重视且储量丰富的绿色资源风能的利用大大缓解了化石能源短缺、环境污染等问题。提高作为风力发电核心部分的风力发电机的设计制造技术成为科研人员面临的重大任务。本文总结已开发各种风力发电机的优缺点,对具有广阔应用前景的半直驱永磁同步风力发电机的关键设计技术进行细致分析和研究,设计出1.5MW半直驱永磁同步风力发电机。首先本文对直驱并网型风力发电机电机侧整流技术包括无补偿不可控整流、有无功功率补偿和滤波电流不可控整流以及PWM整流进行仿真和分析,确定直驱永磁同步风力发电机的负载功率因数可以达到1,从而达到降低电机有效材料使用量,提高电机运行性能的目的,为以后的设计做好铺垫。另外,本文对极槽配合的选择、齿槽转矩削弱、转子磁极设计和电机电抗参数计算特别是闭口槽槽漏抗的计算方法等永磁同步风力电机关键设计技术进行探索研究,形成完善的电磁设计方法。结合上述设计方法和厂家要求,本文选择30极132槽、40极192槽、50极180槽、52极180槽和60极216槽五种极槽配合,在相同设计条件下设计转速为150rpm的1.5MW半直驱永磁同步风力发电机电磁方案。最终优选在有效材料使用量、电压调整率、电机效率等方面具有明显优势的50极、180槽电磁方案。最后,从Ansoft Maxwell电磁场分析软件对最优电磁方案仿真结果,包括空载分析、负载仿真、三相突然短路分析,获得电机发生突然三相短路时去磁最为严重永磁体的工作点为0.29T,验证出电机空载和输出性能,满足电机设计要求,也证明对关键技术研究结果的合理性。采用Ansys有限元分析核算50极、180槽电机方案电机温升,确定电机最高温升为59.6K,为冷却系统设计提供依据。