近年来，随着大容量空冷电机的不断涌现，电机冷却器的使用变得越来越普遍。如果电机的冷却系统散热性能好、结构紧凑，那么电机就可以做的体积更小、容量更大，这也是电机行业的一个发展趋势。因此对电机冷却系统的研究就变得格外重要了。目前国内对冷却器的研究多以实验为主，而用数值模拟分析的少。但是，数值分析方法确实有很多优点值得利用和发展。就冷却器而言，对冷却器的研究采用流体场与温度场的耦合计算方法，不但可以准确获得冷却器内温度场、流体场的分布情况，为以后的分析和优化打下基础;而且还能能节约成本，缩短制造周期。　　本文以一台紧凑型YJKK500-4、2500kW中型高压异步电动机为参考样机，根据计算流体力学与数值传热学理论，按照电动机冷却系统的实际尺寸进行建模计算。由于整个冷却系统的结构复杂，无法对其进行整体建模，所以根据电机冷却系统的结构特点，将整个冷却系统分为外风扇和冷却器两个区域，并用合适的边界条件将两部分联系起来。分别对两个区域内流体场和传热情况进行了分析，并分别计算出了外风扇和冷却器的特性曲线，分别做实验对两个区域的数值计算结果进行验证。在此基础上，对电机外风扇和冷却器的内部结构进行了优化，通过数值计算来验证优化方案，计算结果证明优化后的冷却系统内、外风路的流阻分配更加合理，散热能力更强。优化电机的冷却系统可以为以后制造高效、大容量的电机提供新方法和新理论。