风力发电作为一种重要的绿色能源获取途径,具有分布范围广、清洁环保、可再生等优点,目前已经受到世界各国的重视,具有较好的发展前景。由于开关磁阻发电机在风电领域的应用中具有结构简单、成本低、系统可靠性强、发电效率高等优势,为了最大限度获取风能,提高发电效率,本文提出并设计了一种适用于风力发电的偏转式双定子开关磁阻发电机,主要研究内容归纳如下:1)阐述了开关磁阻发电机的运行原理和控制方式,通过建立线性数学模型对电感、电压和相电流的特性进行分析,在此基础上,提出一种偏转式双定子开关磁阻发电机。该发电机采用双定子和球面设计的结构,保证了转子在一定范围内的可偏转性,并在有限元软件中建立仿真模型,分析发电机的输出特性。2)应用电磁场理论解析法计算了发电机的铁芯磁通和气隙磁密,建立了磁通波形矩阵形式的数学模型,得到定、转子的磁通波形。再利用有限元法对模型进行仿真分析,得到定子和转子的磁密矢量分布情况、铁芯不同部位的磁密波形变化规律以及不同工作状态下的气隙磁密。通过对比解析法与有限元法的计算结果,验证了数学模型与有限元模型的准确性,表明该发电机具有良好的磁场特性。3)为了进一步提高该发电机的工作效率,将响应面法引入结构优化过程中,并对其原理进行介绍。选取发电机的定子铁芯损耗作为优化目标,依据田口算法筛选出参数变量,应用中心复合设计法构造试验样本点,分别建立内定子铁芯损耗和外定子铁芯损耗的响应面数值模型。对模型的方差和结构参数间的交互作用进行分析,确定了发电机的较优结构参数。4)制作了偏转式双定子开关磁阻发电机样机,并搭建样机实验平台,用伺服电机拖动该发电机旋转,在他励励磁模式下测量不同工作状况下的输出电压,验证了该发电机数学模型计算和有限元模型仿真的准确性。