大型柴油发电机启动迅速、操作简单、维修方便,而且投资少,对环境适应力极强。新能源发电有可持续、无污染等特点,但目前由于随机性等问题需要柴油发电机来配合发电。低速柴油发电机是二冲程发电机,其使用寿命长,维修和装运方便,但耗油大,体积大。目前大型柴油发电机电磁性能仍有改进的空间,并且研究的相关论文很少。文献以23MW低速柴油发电机组为模型来分析电磁性能并进行仿真优化,该款大型柴油发电机是第一台中国研发并出口到非洲的发电机组。根据23MW低速柴油发电机基本性能参数建立二维瞬态场模型,分析发电机空载特性、损耗、效率、运行稳定性等电磁性能。空载特性主要研究不同励磁电流下,磁场的饱和程度及空载电势的变化。损耗的计算主要包括定转子的空载损耗和负载后的附加损耗,并且有限元分析工况下定子铁耗以及阻尼损耗的分布问题。最后总结发电机模型的效率,运行稳定性等问题。在不同极槽配合下对比电磁性能,验证数据的准确性。附加损耗的计算主要包括涡流和环流损耗,涡流损耗是因为漏磁场经过定子绕组形成,电机容量不大时可以按照附加铁耗来计算。环流损耗是定子线棒中股线电势不平衡,形成回路后产生股线环流造成的损耗。本文使用Simulink模块来计算环流损耗,并对降耗方法进行研究和改进。根据发电机模型的低速特性,本文针对转子极对数进行优化。使用有限元分析优化后电磁性能,对比三种结构设计方案数据,得到最后的优化结果。