在航天航空、船舶、移动通讯、海上石油开采平台等对体积有限、对供电电源重量要求严格的独立平台中,交-直流供电系统被广泛使用。常规的交-直流发电机类型多为异步发电机、电励磁同步发电机以及永磁同步发电机等径向磁通电机。轴向磁通电机因其结构特点,与径向磁通电机相比,其散热性能、功率密度均要高于径向磁通电机,更适用于体积狭小的场合。基于这一特点,本文设计了一台双定子单转子结构的交-直流轴向磁通发电机,利用其两个定子盘上各自拥有一套独立绕组的特性,实现交-直流发电的目的,并进行以下几方面的研究:首先,针对交-直流发电机可靠性高、直流电压纹波小的要求,提出双六相绕组轴向磁通永磁电机,交流侧与直流侧的绕组均设计为双Y移30°六相绕组。研究双六相绕组磁动势谐波规律,不控整流能产生大量高次谐波,采用解析法推导定子绕组的全谐波磁动势的表达式,为提高电机性能提供理论依据。其次,研究双六相绕组轴向磁通永磁电机解析计算。针对轴向磁通电机气隙磁通三维分布特点,本文在考虑电机饱和以及漏磁的情况下基于磁网络法计算轴向磁通永磁电机气隙磁场、空载反电势以及磁链等电机参数,得到电机的初步尺寸和电磁参数,为有限元的优化提供参考。最后,研究提供交直流电源的双六相轴向磁通永磁发电机的运行性能。利用商业有限元分析所设计的电机的空载性能,直流侧空载、交流侧单独带额定负载的性能,交流侧空载、直流侧单独带额定负载性能,以及交-直流侧同时带额定负载时的性能;对于两套在电路上独立,磁路上耦合的绕组,研究交流侧与直流侧两套绕组之间的相互影响;探究不同的绕组形式对电机输出功率、损耗、转矩波动、直流电压波动等的影响。