随着技术经济指标的提高，双馈水轮发电机组正逐渐向大容量发展，电机运行时产生的损耗会显著增加，引起电机各部分温升增加而影响电机寿命以及运行可靠性。然而近年来针对双馈水轮发电机的研究侧重点放在了控制系统方面，对于发电机本体的齿谐波含量、损耗分布以及温升情况的研究并不完善，因此对双馈水轮发电机本体进行电磁场、温度场、流体场的数值计算，研究其齿谐波含量、损耗分布及其温升情况是十分必要的。针对以上问题本文以6.5MW双馈水轮发电机为例，建立了电磁场有限元计算的物理模型，并对其进行网格划分。采用时步有限元法对发电机空载时采用原始结构、斜槽、磁性槽楔及磁性槽楔与斜槽结合使用时的气隙磁密分布特性进行数值计算。通过对气隙磁密波形的傅里叶分解获得不同结构时的各次谐波幅值和基波幅值。据此，着重分析了采用不同结构时发电机的谐波含量及损耗分布特性。为了模拟发电机额定负载工况，本文提出在定子端外接等效阻抗的方法模拟发电机并网工况，得到了发电机采用原始结构与磁性槽楔时的铜耗、铁耗、输出功率、功率因数、相电压波形等。最后根据发电机实际的通风冷却结构建立流热耦合计算的物理模型，并给出相应的边界条件。采用有限体积法计算额定工况下电机的温升分布，确定了电机内最高温升位置并详细分析了定子股线、定子铁心、转子导条、转子铁心的温升分布情况，将实测值与温升计算结果进行了比较。然后对采用磁性槽楔后发电机的温升情况进行了计算，得到了采用磁性槽楔后发电机各部分的温升。本研究对6.5MW双馈水轮发电机进行了电磁场、温度场、流体场的数值计算，得到了谐波含量、谐波幅值、铜耗、铁耗及其温度分布规律，并进行了详细的分析。本文的研究成果可为更大容量的双馈水轮发电机的结构优化及其温度场计算提供理论依据。