电机温升直接关系到电机性能和经济指标，电机温升达到一定程度后，其机械、电气、物理等性能都会受到影响，一方面绝缘寿命与电机持续运行温度呈指数变化的规律，而大型电机局部区域和部件的温升可能达到很高的水平，如通风冷却系统设计不合理，会缩短电机的使用寿命。其次，电机通风冷却系统设计不合理会导致局部过热，由于电机内金属材料的强度和硬度随温度的升高而下降，而冷热不均的加剧又会导致热应力的增大，所以温度不均或局部过热会对电机机械性能产生破坏性影响。再次，电机通风系统设计不合理会造成通风不足或剩余，影响电机的效率。因此在进行电机设计时就要对电机内的通风与冷却进行准确计算，使冷却介质在电机内部各发热部分得到合理分配，进而使电机的定转子等发热部件得到良好冷却，使电机内温度场分布合理，从而提高系统运行效率。本文从流体力学理论出发，分析了电机基本风路的等效模型，基于连续性方程、能量方程，推导了计及气隙通风时电机多支路分流系统的计算方法。通过推导可以看出，多支路分流系统的风阻系数矩阵，并非解耦的对角阵，其对应的沿程损失还受支路流量的影响。通过分析电机各风路风阻的特性以及影响沿程阻力、局部阻力大小的各因素可以看出，风路的风阻一般为流量或流速的函数，所以电机的通风网络系数矩阵不能看作是常系数矩阵，提出电机通风计算的变参数通风拓扑模型，通过将风阻表征为流量的函数，然后通过流量的回归迭代，以此计及流量或流速对风阻、压源的影响，从而提高计算准确性。对于具有空-水复合冷却结构、轴径混合通风系统的双馈感应发电机，如采用全域三维通风温度直接耦合的模型对计算机硬件要求较高，且计算时间花费较长。这时可采用变参数网络拓扑通风模型对电机内通风系统进行求解，并通过各风道流量分布来计算电机定转子各换热面的换热系数，将换热系数作为温度场计算的边界条件，此时定转子的温度场可解耦分别计算，从而简化计算难度，缩短计算时间。由于电机安装尺寸限制，又无通风模型，所以无法对通风进行试验验证，但对额定工况下的温度场进行了计算，并与试验结果进行了对比，其精度可以满足工程需要。对于仅具有轴向通风系统的双馈感应发电机，由于其温度沿轴向分布不均，所以根据其通风及发热的分布规律，取其轴向全域、周向温度分布对称的单元作为物理模型区域，将通风温度直接进行耦合，通过给出模型的边界条件，并利用有限体积法对方程进行求解，得到了额定运行情况下各风道内流量与流速的分布情况，以及定子、转子、机座水套等各截面的温度场分布，将计算结果与试验值进行了对比分析，证明了计算方法的合理性。结果表明，机座水套能够有效降低定子轭及绕组的温度，相比之下，转子绕组温度偏高，应进一步优化提高机座冷却器换热能力及系统通风能力。最后本文还对样机实际设计中出现问题的水套冷却器及风扇端部导流板有无问题进行了分析。从试验看，采用不同流程的水套冷却形式，对壁面温度影响很大。同时，端部导流板的存在，可以减少通风损失从而提高系统的效率。