因为风能的特殊性，在实验室构建风力发电实验平台成为必要。可以用异步电动机、永磁同步电动机和直流电动机等构建风力发电实验平台，由于直流电动机具有宽范围的调速特性及电磁转矩易于控制等特点，结合实验室现有条件，本文提出基于直流电机驱动的风力发电实验平台以及垂直轴混合励磁风力同步发电机研究方案。
　　本文研究内容包括四个方面：直流电动机模拟风力机及风力机最大功率控制策略的研究；基于Labview的风力机模拟装置上位机监控系统的设计；采用有限元的方法对外转子混合励磁风力同步发电机进行电磁设计及优化；样机的试制及运行特性分析。本文首先综述了风力机模拟、风力发电实验平台和混合励磁同步发电机的研究现状；接着分析了风力机和直流电动机输出特性的相似性，确定了直流电动机模拟风力机的可行性和提出最大功率控制策略，且在Matlab软件中构建直流电动机模拟风力机的模型，与此同时采用Labview软件对风力机装置上位机监控系统进行设计，完成了风速输入到转速和转矩的输出，并利用串口实时向下位机发送转速和转矩指令；再次，对外转子混合励磁风力同步发电机的运行原理和特性进行了分析，从磁钢形状的选择、永磁材料与电励磁的配合、永磁材料的选择等几个方面对转子结构进行设计，重点分析了不同极槽配合、不同转子铁心内圆形状对电机性能的影响，考虑齿槽转矩是影响发电机启动的重要因素，对几种不同减小齿槽转矩的方法进行研究，提出了电机电磁设计方案；最后，试制了一台内转子混合励磁风力同步发电机样机，并对样机的运行特性及电感参数进行实验研究，同时采用场路联合的方法进行仿真分析，仿真结果与样机测量结果做了比较分析。