进入二十一世纪,现代工业发展迅速,对于大型汽轮发电机的需求量凸显,汽轮发电机的设计过程已在传统磁路计算法基础上,广泛采用电磁场数值计算。论文基于汽轮发电机电磁数值计算及磁路分析,结合某600MW大型汽轮发电机的设计,分析、研究汽轮发电机电磁参数的计算方法,以及电机失磁异步运行能力。论文借鉴美国前西屋公司电磁计算手册中转子磁路的设计计算公式,并结合大型发电机转子结构中小槽和偏槽等特殊结构特点,对我国现行的《电指》[汽轮发电机电磁计算公式电指(DZ)28-63(内部发行)]一书中关于大型汽轮发电机电磁设计计算公式进行修正,修正后的计算公式的正确性利用有限元数值计算法进行验证。汽轮发电机的电抗参数、额定励磁电流及定子铁心损耗等利用有限元计算法和解析公式法计算,其中,额定励磁电流值通过结合等效阻抗法和二维场-路-运动耦合有限元相结合的数学模型计算得到,并着重阐述了等效阻抗法的计算过程及工作原理;以二维瞬态场的计算结果作为参考,采用谐波分析法和场-路法计算汽轮发电机定子铁耗,得出相应的定子铁心损耗密度三维分布图。采取场路时步有限元模型和二阶Park模型,仿真研究不同负荷状态下转子失磁后发电机异步运行,获得不同功率下汽轮发电机发生直接短路失磁后相关电磁参数变化情况,以及电机内部磁场分布变化情况。论文取得的结论能够为大型汽轮发电机设计、运行过程中出现失磁故障后进行减负荷运行提供理论依据。