十二相整流发电机系统应用领域的高可靠性供电要求使得系统故障运行状况的研究成为一项不可或缺的内容。为了分析十二相整流发电机系统故障运行时的特点,基于有限元法建立了系统的场-路耦合仿真模型,该模型将磁场与整流电路耦合仿真,适用于系统各种故障的研究,具有精确度高、计算参数数目少、求解难度较低等特点。为验证所建模型的正确性,利用模型分析了系统正常时的空载、负载运行状况,仿真和实验结果基本一致,表明了模型的正确合理性。为探索整流部分故障时系统的运行特点,利用模型对二极管开路、二极管短路、整流桥缺失三种故障进行研究,通过对不同故障状态下负载电压、相电流等波形、数值的分析,得到各电气量的变化特点。二极管开路、整流桥缺失时负载电压、相电流变化特点表明系统在一定条件下带故障运行的可行性,二极管短路故障时各相电流的变化特点则可以指导系统保护策略的设计。以发电机定子绕组匝间短路、相间短路为例,对系统发电机内部故障进行研究。为使模型适用于发电机内部故障的分析,通过模型的修改使之可实现各种绕组故障的模拟。通过分析故障状态下系统负载电压、相电流、短路支路电流等,得到各电气量的变化特点。研究发现定子绕组匝间短路时与相间短路时各电气量的变化特点类似,研究工作对系统保护策略的设计具有参考意义。利用搭建的样机实验平台对各种故障的仿真结果进行实验对比,验证了分析结果的准确性。本文为十二相整流发电机系统整流部分故障和发电机内部故障的研究提供了一种可行的方法。