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永磁发电机发展现状及研究现状
1.2.1永磁发电机国内外发展现状
    永磁发电机很早就被人们设计制造出，但真正的被应用于实际生产生活中确是在上个世纪30年代以后，为了适应各种场合的需要，各种发电机应运而生。在战时为了通过发报机传递信息，手摇式永磁发电机被应用其中;在自行车车轮的照明部分安装永磁发电机，通过骑行过程中车轮的转动带动发电机给照明灯供电……各个方面应用越来越广泛。到了70年代石油的开采供不需求，工业革命的发展使得能源的消耗越来越多，而当时受制于能源开采技术的限制，能源使用的单一性，**范围内爆发了石油。自此，发达的国家开始寻求新兴能源来缓解能源，发电机技术开始进入人们的视野。当时发电机的普及率、装机量和规模都不大，但却慢慢开启了转化成电能的尝试，为后续发电的发展奠定了基础，这些风机组绝大多数都采用永磁发电机。
在传热学理论基础上，以电磁场分析中得到的发电机损耗为基础，利用有限元软件ANSYS Maxwell与ANSYS Workbench进行磁热祸合分析，从而得到了发电机在静态时的温度分布，通过对电机运行过程中温度分布规律的分析，验证了发电机设计的合理性。
根据设计分析所得出的发电机参数，加工制造出一台样机，并初步完成部分实验研究。
新世纪以来，随着工业社会的发展和人们对现代化生活的追求，整个人类社会对能源的需求也越来越大。然而煤、石油、天然气等常规化能源都是**能源，越用越少。世界范围内的资源抢夺不仅阻碍了经济的发展，甚至于可能引发军事上的斗争。而且常规能源的使用大多会带来环境污染问题，环境恶化又致使生态系统失衡、能源锐减，由此形成的恶性循环将严重威肋、人类的生存和发展。恶化的环境将会阻碍经济、教育、文化的发展和人们生活水平的提高。因此，**都开始大力发展新能源，新能源对生态环境的保护、生活水平的提高以及经济社会的发展起着重大作用，能源可以说是经济社会发展的命脉。各级部门大力推行节能减排政策，了一些列政策与规划。如何合理分配、使用资源，保护环境己经成为经济社会发展不可忽略的问题。学者和实践者纷纷加入到开发新能源的队伍中来，为绿色发展出谋划策。

永磁发电机研究现状
国内外研究人员在永磁发电机设计、优化及性能评估方面展开了大量的研究与分析。永磁发电机在上个世纪九十年代刚开始起步发展时，国外许多学者就开始对永磁发电机的的设计标准、样机实验等进行了详细的阐述并提出了一系列的电机结构对一些不同拓扑结构的永磁同步电机性能进行了比较，并对影响直驱式发电机外径和价格的技术指标进行了深入研究。对直驱式永磁发电机的槽数选取进行了分析。对大型低速永磁发电机进行了深入的研究，将分数槽绕组引入大型低速永磁发电机中并提出一种新型大型低速发电机的通风系统。湖南大学的高剑博士通过研究将变流器控制策略应用到直驱永磁发电机的设计中，基于一种新的模型设计了一台2MW直驱永磁发电机。

将双转子结构应用到永磁发电机中。对永磁发电机永磁体产生的涡流损耗进行了深入研究，总结了计算永磁体涡流损耗的具体方法。用VB编程语言开发了相应的电磁设计软件，设计了一台兆瓦级直驱永磁同步发电机。对大型发电机的振动噪声进行了研究，通过有限元仿真找出了影响振动响应的关键模态，并提出了避免共振的方法。对永磁发电机机械结构和刚强度进行了研究。建立了半直驱发电机的二维温度场有限元计算模型，对发电机的温度分布情况进行了分析研究。对小型永磁发电机的进行了设计、优化进行了深入的理论分析，引入混沌优化算法对发电机进行优化设计，为小型永磁发电机的设计与优化提供了借鉴与参考。将槽配合法、磁偏移法相结合来削弱发电机齿槽转矩，进而达到降低发电机起动阻力矩的目的。通过对永磁发电机的控制策略进行仿真研究，使得发电机的运行性能较加完善。
    通过大量的以及书籍，对永磁发电机的近年来的研究工作归纳
如下:
      C1)新型结构永磁发电机的研究;
      C2)永磁发电机的优化设计和性能评估研究;
      C3)永磁发电机齿槽转矩削弱方法的研究
      (4)永磁发电机控制策略的研究;
      CS)对永磁发电机的电磁设计和电磁场的分析与研究。
    综上所述，国内外学者对永磁发电机的设计、优化、控制等方面的研究为新的永磁发电机的设计提供了很好的参考与借鉴。

转子结构设计
3.5.1转子结构选取
    由于设计的是小功率永磁同步发电机，拟选用内置式转子磁路结构，这样可以减小电机的重量和体积。在表贴式永磁电机中，永磁体需要通过粘合剂将其与转子铁芯相连接，这样就降低了永磁体的机械性能;内置式永磁体结构将磁安放在预留好的孔内，其机械强度高，使得发电机运行时较加稳定可靠，但需通过非磁性材料制成的隔磁桥来限制漏磁通。内置式转子结构下，电机的交轴电抗大于直轴电抗，降低了永磁体去磁的风险。
4.1电磁场有限元法
    在工程实践中，电磁场数值求解方法有很多，有限元法将场的求解方程终离散为代数方程组，求解过程看似繁琐，但是有限元法可以较好的进行网格的剖分，适应性较好，这样就使得电磁场的物理特性被保持的很好，能适用于各种复杂的形状，从而可以使计算的度得到保证。在众多的方法中，有限元方法应用为广泛，它不仅可以适用于工程应用，并且在其他领域也开始得到广泛应用。

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