随着世界风电事业的蓬勃发展，交流励磁的双馈感应发电机无论是在电机制造上还是在电机的变频控制技术上，都是一个新的领域，作为变速恒频运行的主流机型，它的稳态运行能力对于风力发电系统的整体可靠性具有至关重要的意义。而双馈感应发电机的变速恒频控制是通过转子回路实现的，由于转子绕组的故障会给发电机的正常运行带来很大危害，因此，对双馈感应发电机转子绕组故障进行研究，对保护风力发电机的安全运行和提高运行效率有着重要的意义。通过对故障机理和故障特征的分析，为双馈感应发电机的内部故障早期诊断与保护研究提供有价值的理论依据。本文中基于磁路的气隙磁导分析法，以单个线圈作为分析单元，推导出双馈发电机的电感参数简化表达式。本文在多回路理论的基础上，根据多回路方法确立回路的选取原则，据此建立了以回路电流为独立变量的双馈感应发电机的数学模型。利用数字仿真软件，对双馈感应发电机的电感参数和数学模型进行了验证。基于双馈感应发电机转子绕组正常和故障两种情况下的仿真结果，总结了电机定、转子各物理量的变化规律。最后对电机绕组正常和故障情况下的电流谐波对比分析，探究了双馈发电机在不同转速时转子绕组故障对电机转子侧电流谐波的影响。本文中的研究方法和分析结果将为双馈感应发电机转子绕组故障保护机理分析提供理论参考和依据。