近几十年来,风能作为许多国家规划未来能源项目最重要的永久性清洁能源之一,正发挥着重要作用。然而,风能技术的发展也面临着挑战,尤其是在低风速状态下的应用。为了适应弱风型风电场的发展需要,本文提出一种新型低风速磁悬浮垂直轴风力发电机结构,并进行深入分析研究。论文主要工作如下:1、针对目前垂直轴风力发电系统中,发电机起动阻力矩较高、控制难度较大的缺点,提出低启动力矩、易控制、高效率的低风速磁悬浮垂直轴风力发电机的设计方案。该发电机由内转子永磁直驱型风力发电机和磁悬浮系统构成。内转子永磁直驱型风力发电机研究方面,本文首先依据等效磁路法分析内转子永磁直驱型风力发电机的磁路,确定发电机的基本结构参数;其次,利用ANSYS软件对不同运行状况下的发电机相关性能进行分析;最后,为了使齿槽转矩最小化以达到低起动阻力矩的目标,本文通过分析齿槽转矩的产生机理,提出削弱齿槽转矩的设计方案。在磁悬浮系统研究方面,首先阐述磁悬浮系统的结构及工作原理;然后利用等效磁路法推导磁悬浮系统的轴向悬浮力数学模型,在此基础上确定磁悬浮系统的结构参数;最后在ANSYS Maxwell中建立磁悬浮系统模型,经由有限元分析验证其可行性。2、采用遗传算法对上述初步设计的低风速磁悬浮垂直轴风力发电机进行优化设计:首先分析遗传算法的工作原理、特点及实施步骤,然后根据低风速磁悬浮垂直轴风力发电机性能指标确定所优化电机的目标函数、设计变量及约束条件,根据遗传算法对所建立的低风速磁悬浮垂直轴风力发电机模型进行优化仿真计算,将计算所得出的最优值带入ANSYS Maxwell建模分析,从而得出优化设计结果,并与有限元设计结果进行对比分析,验证遗传算法的有效性及实用性。