本论文为上海市科学技术发展基金攻关项目“100MW～200MW等级大容量空冷汽轮发电机研制”的子课题的研究内容，该项目被列为“十五”重点攻关项目。 本文叙述了国内外汽轮发电机的发展史。空冷发电机虽是最早研制成功并得到广泛应用的发电机产品，但在汽轮发电机发展中期，由于原材料、绝缘技术、冷却技术等方面的限制，其发展一度受到阻碍。上世纪八、九十年代，随着技术的进步，尤其是材料科学与计算机技术的发展，加之市场的需求，空冷汽轮发电机获得了向大容量发展的机会。 随着空冷发电机单机容量的提高，其体积和电磁负荷也不断提高。控制发电机各部件的温升是空冷发电机大容量化的难点和重点。端部由于结构及漏磁场的分布复杂，其结构件的温度分布尚无统一的计算分析方法。 本文从发电机端部电磁场的有限元分析着手，建立包括铁心边段在内的空冷汽轮发电机端部场求解模型。定、转子绕组采用等效电流层的分析方法。应用已有的专用软件，计算各部分的磁场及损耗。然后，建立其三维温度场模型，应用ANSYS商用软件对端部结构件进行温度分布的分析计算。论文以研制的125MW空冷汽轮发电机为例，计算了在空载、短路、正常负载和进相运行等各种不同工况下的端部磁场、压圈附加损耗及温度分布，并将计算结果与试验值进行对比分析，证明论文建立的模型和采用的计算分析方法正确，计算结果能够满足工程设计的要求。 本文还研究了结构件材料、绕组倾斜角等因素对磁场、温度场及损耗的影响。论文的计算结果说明了所研制的空冷发电机的端部设计，如采用铝质压圈和较小的绕组倾斜角等是合理的。本文的研究成果和计算方法对于大型空冷汽轮发电机端部结构的研究具有普遍的理论意义和实用价值。可以在发电机设计阶段计算其端部磁场、损耗、温度分布及进相运行能力，对结构设计具有指导意义。