感应子发电机的转子可以做成实心结构,因此特别适合高速、高功率密度场合应用。国外的研究表明,感应子电机能很好的应用于飞轮储能、高功率密度电源、风力发电等装置中。本文研究某自备电源系统中带飞轮储能的高速高压脉冲交流发电机的设计,经比较后拟采用同性极感应子发电机。因为同性极感应子发电机的转子强度高适合高速旋转,转动惯量大,电机的功率密度和效率可以做的很高,这些对系统是很有利的。由于自备电源系统对带飞轮储能的发电机的体积和重量都有限制,因此本文开始探讨了高功率密度电机的设计,并最终选择设计一个电枢绕组无槽的同性极感应子发电机,转子材料采用高强度合金钢。为了自备电源系统能够很好地控制发电机,本文建立了同性极感应子发电机的数学模型,并给出了电感参数的计算方法。本文主要研究了同性极感应子发电机的电磁设计及性能分析。在文章中,先总结了前人对同性极感应子发电机的研究工作,得出了一些对电机设计有用的结论,然后建立了无槽同性极感应子发电机的电磁设计过程,设计了一台八对极的无槽同性极感应子发电机。最后本文研究了电机的性能分析,讨论了电机磁场的有限元分析方法和发电机的电气性能,并对设计的电机进行了分析,计算了电机的损耗、效率。