随着科技水平的提高,电力能源的需求日益扩大,资源及环境问题日益凸显,风能、太阳能等清洁可再生能源成为大家研究的重点。风力发电既可以充分利用现有资源,又不会产生污染,是一种非常具有可行性的发电方式。我国国土辽阔,风力资源丰富,而小型风力发电设备所需成本低、结构相对简单,作为补充电网供电用于日常生活的发电方式,对广大农村具有非常重要的意义。本课题针对小型风力发电的特点,提出一种盘式外转子开关磁阻发电机(Disc Outer-rotor Switched Reluctance Generator,DOSRG)。文章的主要研究工作如下:(1)DOSRG原理及模型分析,阐述了 DOSRG的结构特点以及工作原理,对电机进行线性模型、准线性模型、非线性模型分析,并对线性模型下的电感以及电流进行了计算。介绍了电机自励与他励两种主要的励磁模式,并选择适合本课题的励磁模式。同时对电机几种常见控制策略做了简单介绍。(2)DOSRG初步设计,根据课题目标,首先确定DOSRG的主要技术指标,再根据这些技术指标计算出电机的主要参数,查询资料,按照电机的经验取值得出电机初步模型,经过Maxwell有限元仿真软件2D模块中的稳态与瞬态求解器分析电机性能,并与设计目标做比对。(3)DOSRG优化分析,通过定步长枚举法微调影响电机性能的主要参数,Maxwell有限元瞬态仿真中,在读出电机输出功率和计算发电效率后拟合出曲线,并在众多参数中读取最优值。通过这种方法不断修正电机的主要参数指标。最后对电机定、转子的槽型进行微调,选择合适的电机结构,得出最优电机模型。(4)DOSRG的联合仿真分析验证,建立Simplorer&Maxwell联合仿真系统模型,通过联合仿真建模模拟试验环境验证电机模型的性能指标,显示电机设计的正确性。选择不同的开通关断角分别进行仿真,观察电机的输出特性,确定最合适的开通关断角度。对不同转速下电机的运行特性分析,最后进行动态转速联合仿真,显示电机设计良好。