随着目前移动电源的用电需求逐渐提高,柴油发电机机组作为主要移动电力设备具有体积小便于移动、操作方法简单容易控制、材料普通便于获取、启动性能好、电源品质高等优势,广泛应用于移动电源等领域。柴油发电机是柴油发电机组的核心部分,提高柴油发电机的电磁性能尤为重要。目前常采用交流永磁同步发电机带整流负载进行直流供电的方式,同时由于用电设备的不断增加,柴油发电机正朝着双电源供电的趋势发展。本文设计了一台处于低压大电流工况下的双电压输出永磁同步电机,主要从以下几部分开展了研究:首先,针对双电压低压大电流柴油发电机的性能指标和技术要求,结合发电机的结构形式和工作原理,对永磁同步电机进行电磁方案设计。包括电机主要尺寸及电磁负荷的选取、结合柴油发电机阻抗匹配特性进行极槽配合的选取、针对双电源供电需求来确定双绕组的设计方案、针对低压要求进行定子槽的确定、根据大电流指标和发电系统的安全可靠性选取合适的转子磁极结构,满足系统性能要求。其次,利用有限元软件对电机进行二维电磁仿真结果分析,得到电机空载和负载下的性能指标。利用Maxwell与Simplorer搭建永磁同步电机与三相不控整流负载仿真电路,重点分析两极限工作状态下的正负电源侧直流输出,由于电机两套绕组共用一个磁场,需保证两个负载输出在一定转速范围内同时满足系统性能要求。对柴油发电机全转速范围内的效率云图进行分析,验证电机设计的合理性。最后,建立柴油发电机的三维仿真模型,通过对电机简化模型处理、网格剖分、边界条件的确定、各部件损耗及生热率的计算,以流体场力学理论为基础,对柴油发电机进行冷却结构设计及分析。仿真计算电机温度场和流体场,对比不同形式的冷却水道结构流体特性和温度特性,考虑不同冷却水道数、冷却水流量、冷却水进口温度对冷却效果的影响,为电机冷却系统的设计提供参考依据。