十二相整流同步发电机系统以其直流供电品质高、容错运行性强等优点被应用于舰船平台。为研究整流发电机系统故障时的运行性能,本文基于电路拓扑理论,建立了计及前25次谐波磁势的十二相整流同步发电机系统仿真模型,通过回路电流法列写模型变拓扑网络方程并进行数值求解,所用方法建模简单、计算速度快。为计算计及喇叭口的多相电机定子绕组的端部漏感,提出了基于矢量磁位的数值计算方法。通过矢量磁位沿线圈端部的线积分计算磁通进而求取线圈间端部漏感,该方法可方便处理定子绕组复杂的端部结构,提高计算速度与计算结果的准确性。矢量磁位法沿用将线圈间端部漏感与关联矩阵相结合计算相间端部漏感的总体思路,具有应用灵活、通用性强的优点。为研究十二相整流同步发电机系统整流桥故障的运行性能,本文以不可控整流桥为例,提出了适用于故障情况的二极管导通关断的判断方法。通过将仿真结果与实验结果进行对比分析,说明了仿真分析方法的正确性,为多相整流同步发电机系统整流桥故障时容错运行的可行性分析提供了方法论证和理论依据。对十二相整流系统四种缺桥故障运行模式下的不对称运行特征及直流供电品质进行了分析,并讨论了励磁电流和直流侧负载对缺桥运行性能的影响,为多相整流发电机系统缺桥容错运行的可行性分析提供了理论依据。通过对单个二极管开路的故障运行模式进行仿真,得到单个二极管开路时的直流电压质量和不对称运行程度,研究表明单个二极管开路对直流侧供电品质产生影响且该影响大小与负载有关。通过对单个二极管短路的故障运行模式进行仿真,得到单个二极管短路时系统的电压、电流特征,为保护方案的制定提供参考依据。通过将4 kW实验样机正常运行与故障运行时的仿真结果与实验结果分别进行对比,验证了该仿真模型的有效性与准确度。