انرژی باد یک منبع انرژی در حال افزایش به لحاظ درصد تولید برای شبکه های برق عمومی است. انرژی باد هم اکنون قابل رقابت با بسیاری منابع سنتی دیگر همچون ذغال سنگ، گاز و انرژی هسته ای است. پیشرفت تکنولوژی یکی از عوامل کلیدی در تبدیل انرژی باد به یک منبع ارزان قیمت و مطمئن است. یکی از انواع ژنراتورهایی که در توربین های بادی استفاده می شود ژنراتورهای شار محوری می باشد که به دلیل چگالی توان بالا در سرعت های پایین برای این منظور بسیار مناسب هستند. پروژه طراحی ژنراتور مغناطیس دائم دور پایین جهت کوپل مستقیم با توربین های بادی یک طرح نوین تحقیقاتی است که تکنولوژی ساخت آن در اختیار کشور های صنعتی محدودی چون آلمان، ایالات متحده و کشورهای اسکاندیناوی قرار دارد. این نوع ژنراتورها بدلیل راندمان بالا، قابلیت اطمینان، عدم نیاز به گیربکس و امکان عملکرد مستقل از شبکه به شدت مورد توجه محققین قرار گرفت. در این پژوهش به طراحی، شبیه سازی و بهینه سازی یک ژنراتور آهنربای دایم شار محوری هسته هوایی چند دیسک برای کاربری در یک نمونه توربین بادی بدون گیربکس با توان 30 کیلووات پرداخته می شود. با توجه به حذف گیربکس از ساختار توربین، طرح پیشنهادی ژنراتور از نوع سرعت پایین- گشتاور بالا می باشد. طراحی الکترومغناطیسی بر اساس روابط و معادلات حاکم انجام می شود و نتایج تئوری و شبیه سازی با یکدیگر مقایسه می شوند. در نهایت به کمک الگوریتم ژنتیک بهینه ترین حالت ممکن از نظر راندمان، وزن و چگالی توان بدست می آید.
