本文对此种新型Zkw小型永磁风力发电机进行了研究和探讨，针对此类风力发电机的结构设计、结构计算、电磁分析、结构分析等问题进行了探讨，获得的研究成果如下:
(1)综合总结现有的小型风力发电机结构的优缺点，取长补短，设计了一种新型结构的永磁风力发电机结构，它属于低速电机，其功率为Zkw。这种风力发电机结构可以直接与叶片进行连接。简化了风力发电机的内部结构，用于输出调节的整流装置集成到集流环部分;绕组无需电刷，直接从电机内部引出;电机的设计指标专门针对小型风力发电系统，所以无需调速机构将叶片转速转换成发电机额定转速。
(2)使用直接磁路计算方法计算出发电机的主要结构尺寸和输出电压。计算过程中修改参数，得到了几组结果，选取其中的最优结果，其输出电压为51.94V，预定指标的额定输出为50V，因此使用这种计算方法得到的输出电压变化率为3.89%。根据这组最优结果所得到的结构尺寸估算出整个发电机重量约为50~70kg左右，而目前市场上常见的Zkw风力发电机顶部质量约为120kg
(3)利用有限元分析软件ANSOFT对计算所得的电机进行电机内部的电磁场分析，
分析了其内部气隙的磁密分量Bx分布情况、得到了气隙的反电势，从结果来看，空载情况磁密分布满足永磁电机均匀气隙分布的特点，为一近似矩形波;负载情况下，若不考虑齿槽效应，其也近似为一矩形波。这样的磁密分布满足了电机在工作时候的输出电压波形为近似正弦波形。通过仿真，也验证了这种类型的永磁发电机初尺寸的确定，使用直接磁路计算方法是可行的。
(4)利用Ansoft对永磁发电机的关键部分进行了力学分析，检验了在最恶劣工况下，它们是否满足强度要求;分析结果表明，在12级风力作用的情况下，支撑轴和转子后壳受到的最大复合应力远小于材料的屈服极限，能保证电机的安全性和稳定性。
小型风力发电机的设计，并且探讨了永磁电机设计所涉及参数之间的数学关系，不仅能够为这系列产品的设计提供依据，也能对普通永磁电机研究提供理论参考。针对永磁发电机在小型风力发电中的应用，得出了风速和发电机输出之间的函数关系，为今后的进一步研究提供了理论参考。利用ANSOFT分析，求出此种类型风力发电机支承轴对于尺寸的要求，在往后的系列产品中，可以直接利用这个结论简化发电机支承轴的设计。通过结构优化，缩小了发电机中尺寸过大的部分，减轻了发电机的重量，使发电机结构更加紧凑。
