随着煤、石油、天然气等不可再生能源的总量不断减少,接近枯竭,全球能源危机日渐显著。进而,风能、太阳能、潮汐能、核能等新型能源得到了人们高度重视,并且有了较快发展。其中,风能量大丰富、近乎无尽、广泛分布,是最具竞争优势与发展潜力的一种可再生能源,在世界范围内得到了广泛应用,其主要应用于发电行业。本课题以风力发电为背景,主要研究设计对转双转子永磁同步风力发电机。目前双转子电机是电机研究领域的热点之一,但是由于技术不够成熟,相关资料较少,尤其是双转子发电机,在电磁设计、机械结构设计、电机特性分析、电机的温升、损耗计算、受力分析等方面都存在着技术困难。首先,本文针对对转双转子永磁同步风力发电机的性能要求,总结归纳出对转双转子永磁同步发电机的电磁设计方法。在设计该种发电机时,由于电气上要求内外转子产生的电流频率相同,机械结构上要求内外转子的转速相同,并考虑到发电机定子的共磁路问题,使得此种发电机与普通永磁同步发电机在电磁设计方面存在着很多不同之处。本文基于场路结合的方法确定了对转双转子永磁同步风力发电机的基本尺寸,给出了定子环形绕组的特殊连接方式,并编写了此种发电机的设计程序。其次,根据该发电机的特点,按永磁体的相对位置的不同,引入串、并联磁路的概念,并且确定电机参数的计算思路,即取串联磁路时和并联磁路时的平均值。应用有限元软件ANSYS分析了空载情况、额定负载情况和轻载情况下的电机的磁通路径、磁密分布、内外电压波形、波形畸变率以及电压调整率的电机重要参数。最后,设计出了由同心齿轮保证内、外转子异向、同速旋转的机械结构,为发电机的正常运行提供了理论前提。