永磁同步发电机因其结构简单、可靠性好、能量密度高等优势,在风力发电系统中得到了广泛的应用。与目前应用较广泛的直驱式永磁同步风力发电系统不同,本文中的永磁同步风力发电机额定转速很高,为7000r/min。该电机用于山东省淄博市高青县磁浮磁动风力机储能发电试验站。在该风力发电系统中,由于特殊传动装置的作用,保证电机工作在额定转速。本文主要的研究工作和解决的问题如下：首先,根据对该永磁同步发电机的要求,进行了电机设计,确定了电机的结构与参数,对电机的主要电磁性能进行了计算。其次,建立了基于子域法的永磁同步风力发电机解析模型。由于电机高转速,为便于固定,表贴式的永磁体有一部分安装在转子铁心内,并且每极由三块径向充磁的永磁体组成。建立子域法模型时,考虑永磁体的安装方式,将永磁体划分为两个子域。对该电机进行了子域划分,并建立磁场的偏微分方程,得到了矢量磁位及磁场强度表达式,进而根据各子域间的边界条件建立了方程组,对电机电磁性能进行了计算。将有限元结果与解析计算结果进行了对比研究,验证了解析算法的准确性。第三,基于ANSYS有限元软件,对电机转子永磁体保护措施进行研究。通过采用绑扎碳纤维保护套,分析了预紧力较小和较大时的运行工况。结果表明,单采用碳纤维保护套无法保证电机的正常运行。因此,针对工程实际,提出了螺栓固定与碳纤维保护套相结合的保护措施。最后,对电机进行了样机的制造和试验。结果表明,该永磁同步风力发电机的性能达到了设计要求和国家标准的要求。