现代使用的交流电能几乎全由同步发电机产生,三相同步发电机具有供电品质好、带载能力强等优点,广泛应用于大容量电力系统或独立电力系统中,随供电量的不断提高,开发高效发电机显得尤为重要。同步发电机运行中存在多种损耗,这些损耗会导致电机发热,若局部过热严重,则会影响发电机性能,降低电机使用寿命,因而准确计算同步发电机损耗对提高电机效率与估算其使用寿命具有重要意义,本文从理论分析与数值计算两方面研究同步发电机的损耗,并探究降耗的措施。研究电磁现象的主要依据麦克斯韦方程组,分别介绍四个定律及电磁场有限元求解步骤。基于麦克斯韦方程组建立同步发电机空载及负载下的有限元模型,为电机损耗的计算打下基础。分别介绍了基本铁耗、空载/负载情况下转子附加损耗、铜耗的理论及计算方法。考虑电机齿槽效应,得到计及谐波的铁耗分离模型,分别采用解析法与有限元法计算电机空载/负载下定子基本铁耗,对比分析两个方法下的计算结果。基于建立的空载/负载模型,通过瞬态场计算得到所研究样机两种工况下转子附加损耗。利用解析公式计算电机的定、转子相电阻,进而求得定、转子铜耗。采用控制变量的方法分别研究磁性槽楔、定子槽口宽度、定子导体股数、股线换位等参数对电机损耗的影响。探讨槽楔取不同相对磁导率情况下电机气隙系数、磁场、定子槽漏抗、损耗的变化情况。利用有限元法得到定子铁耗随定子槽口宽度的变化关系。给出定子导体不同股数下电阻增加系数公式,得到定子附加铜耗与定子导体股数的变化关系。介绍计算股线换位的漏感电势法与多截面场路耦合法,对比两方法下不足换位的股线漏感电势、电流及损耗,验证漏感电势法在样机损耗计算中的有效性。本文所做的工作可对同步发电机设计与优化提供理论指导。