在大型汽轮发电机定子端部绕组日常工作运行的过程中,虽然整个机组有复杂的固定支撑结构,但是强大的持续性的电磁力使整个机组存在共振的隐患,容易导致定子端部绕组结构性损伤甚至是更加严重的事故。所以,对定子端部绕组结构设计以及定子端部绕组受到电磁力的分析研究在理论研究方面以及实际应用方面都尤为重要。本文以某600MW汽轮发电机的定子端部绕组为研究对象。首先介绍定子端部绕组的常用结构,然后利用ANSYS建立定子端部绕组的实体模型,模型中包含定子端部绕组所有主要的结构,出于减少计算量的要求对一些可以省略然后利用其他方式等效的结构作出合理的等效。通过ANSYS建立好的三维实体模型,计算其低阶的椭圆模态和对应固有频率,并得到了与实测结果比较一致的模态和频率,证明了三维实体模型以及实体构件之间所设置的连接和对整体设置的边界条件的正确性。接着在原有三维实体模型的基础上,重点研究了鼻端撑环的轴向位置、鼻端撑环的横截面积以及径向支架和滑销之间固定连接个数,这三个结构参数的调整对定子端部绕组椭圆模态和固有频率的影响。基于镜像法和Biot-Savart定律计算推导得出定子端部绕组单根线棒轴向位置、时间和电磁力密度的关系。通过MATLAB计算得出了定子绕组端部所受电磁力密度的频谱规律以及线棒和其对应相带电流的关系。结合之前建立的有限元模型,对单根线棒建立电磁力模拟分析,印证数学模型中的两个结论,绕组的鼻端存在较大扭矩以及线棒直线段和渐开线段的交界处电磁力会发生突变等,为线棒的各个部位绑扎带的绑扎固定提出相应建议。通过以上这一系列研究为大型汽轮发电机定子端部绕组的结构优化,薄弱结构的防护加强具有积极意义。