随着我国经济建设的快速发展，对电力行业的要求也随之提高，发电容量的增加已是必然趋势。在国家大力发展可持续性经济的大前提下，水力发电以它独特的经济环保等优势，在发电总量中占据的比例逐年上升。目前最大容量700MW水轮发电机已在三峡电站投入运行。阻尼绕组作为水轮发电机重要组成部件之一，起着抑制磁场突变和振荡，提高发电机运行稳定性的重要作用。水轮发电机内部结构及磁场分布复杂，使得阻尼绕组产生损耗，可能造成局部过热，严重时阻尼绕组会出现熔断、飞出槽口甚至扫膛的现象，所以对阻尼绕组的磁场及热源分布的研究具有重要意义。本文结合水轮发电机的实际结构和电磁场理论，建立了该水轮发电机二维瞬态电磁场的数学模型，应用时步有限元方法对发电机电磁场进行求解，计算分析了发电机负载工况下磁场分布及阻尼绕组内的涡流分布，确定了阻尼绕组损耗大小。在此基础上研究了改变凸极发电机气隙大小对阻尼绕组损耗影响的规律，在励磁不变的情况下，对比了三种气隙下阻尼绕组内涡流的变化。在此基础上，根据水轮发电机冷却系统内流体流动与传热的特点，构建了转子三维流体场和温度场的耦合计算物理模型和数学模型，给出相应的假设条件和边界条件。根据计算二维电磁场得到的阻尼绕组涡流损耗，应用有限体积法对半个轴向段一对转子磁极的流体场和温度场进行了耦合计算，与实测数据进行比较，验证了模型的准确性，并对转子磁极流体场及温度场结果进行了讨论分析。同时，对其它阻尼节距时阻尼条涡流损耗进行了计算，并建立了相应的流体场温度场耦合计算模型，对三种阻尼绕组排布方式的流体场和温度场进行了综合分析比对，分析了这三种阻尼节距的排布对转子部件温度场的影响。得出的结论可为今后大型水轮发电机转子的设计，提高运行可靠性提供理论基础及参考依据。