转子偏心是大型汽轮发电机的主要故障之一，故障发生后可能会改变气隙及定、转子铁心的磁场分布，加剧定、转子的振动，导致铁心变形、绕组磨损和绝缘破坏等严重后果。本文以大型汽轮发电机为研究对象，首先在电机有限元分析的基础上，结合经典电磁场理论，建立了不同工况，不同偏心率的汽轮发电机二维有限元模型，计算并分析了转子偏心对空载和额定励磁电流的影响。其次，计算了发电机转子在偏心率不同时两种工况下气隙的磁通密度分布，并对其进行谐波分解，分析各次谐波的变化情况，得到相应的波形分布图；定性与定量的分析了定、转子铁心齿部和轭部磁场的分布，以及转子偏心对发电机不同位置磁密分布的影响和规律，并以此为基础，进一步计算了偏心前后定子铁心齿部和轭部的铁心损耗。最后，在得到发电机磁场分布的基础上，利用虚位移原理，结合有限元法，研究并计算了转子偏心后汽轮发电机定、转子铁心间产生的单边磁拉力，以及偏心对绕组所受电磁力的影响，得到偏心前后定、转子绕组电磁力的分布情况。本文所得研究结论对于发电机转子偏心故障的诊断及故障发展趋势的分析具有理论参考价值和实际意义。