高温超导电机具有高功重比和高效率的特点，能够应用在某些传统电机无法满足的特殊场合，如船舶推进，风力发电等，具有非常重要的研究意义，也因此，近年来针对超导电机的研究成为国内外科研领域的研究热点。本文设计了一台超导电机，从电机的结构选型开始，通过理论和有限元的方法确定超导电机的关键设计参数，同时围绕着定子超导线圈的交流损耗分析计算，电机结构参数优化两个方面展开了深入研究，全文主要内容如下:
　　首先从超导电机的结构特点和超导绕组的特殊性能角度出发对拟研究的电机进行选型，最终选择定子绕组采用超导线圈，冷却方式采用全浸泡式的电动机作为研究方向，最终拟实现的额定转速为6000rpm，额定功率为100kW。接下来分别对定转子结构进行设计，结合传统电机的设计经验与超导电机约束条件，确定了电磁结构参数，最终设计的电机为两级电机，定子槽采用矩形槽，绕组采用双层排列，超导线圈设计为跑道型结构。
　　在确定完成所有电机结构参数后，利用有限元软件建立超导电机的仿真模型，对电机的性能进行了仿真分析，通过空载和负载两个方面，验证了设计电机的性能，主要分析了电机的转速，转矩随时间的变化曲线，以及磁场分布，电枢电流变化情况。
　　随后根据线圈交流损耗产生的原理及其分类，结合常用的交流损耗计算模型，选用Norris模型作为数值计算模型，在对交流损耗的计算过程中，根据线圈磁场分布和电机运行的特点，对计算过程进行了恰当的离散处理，简化计算的同时能够确保计算结果的精确性。通过有限元仿真软件COMSOL三维仿真模块，分析了线圈匝数，外场，通流大小等参数对超导线圈三维结构交流损耗的影响，结合数值计算结果，提出了相应的减少交流损耗的措施。
　　最后通过从电机结构参数和绕组排列两个方面对电机性能进行了优化分析。分析了不同定子槽参数，转子槽数，气隙大小，线圈相对位置和旋转角度等参数对转矩，气隙磁场，最大磁场分布等性能的影响，综合考虑，确定了优化后的电机参数，通过仿真分析同最初设计的电机性能进行了对比，发现多个性能指标得到提升。