灯泡贯流式机组做为一种典型的卧式水轮发电机,由于转速低、气隙小、每极每相槽数少,加之受限于其灯泡体形状,导致了机组在运行过程中,不仅面临空载电压波形质量的恶化,还屡次出现阻尼条过热熔断等现象。然而目前针对空载电压波形畸变与阻尼绕组损耗发热的研究主要集中在槽距比、定子斜槽等方面,针对特殊磁极结构的研究尚不多见。鉴于此,本文开展了特殊磁极结构对空载电压波形质量及阻尼绕组损耗发热的影响研究。首先,选取灯泡贯流式机组中具有代表性的SFWG34-44/6020（q=2）整数槽机组与SFWG36-72/7360（q=1¹/₂）分数槽机组作为研究对象,基于旋转电磁场和电路理论,结合边值条件,建立了准三维分层非线性电磁场—电路耦合模型,并验证了模型的正确性。在此基础上,选取一个磁极作为热源,充分考虑其散热与通风特点,建立了磁极系统三维稳态温度场模型,用于阻尼绕组发热计算。其次,应用上述模型计算了118种转子斜极、极靴构件偏移以及两者配合结构方案,全面揭示了特殊磁极偏移结构对波形畸变率及阻尼绕组损耗发热方面的影响,讨论了优化措施,得出了一些有益结论。取得结论如下:（1）对分数槽机组和整数槽机组而言,转子斜极结构既能优化其空载电压波形。但不能压制两台机组的阻尼绕组损耗,阻止阻尼绕组过热。从分数槽机组斜极结构下的大量电磁场计算结果来看,斜1极处其波形质量优化效果最好,但考虑斜0.5极优化效果与其相差不大,制造工艺更为简单,成本更为经济,故在实际生产中可采用斜0.5极方案。以整数槽机组斜极结构下的大量电磁场计算结果为基础,综合考虑各项波形质量参数,发现斜1级优化效果最好,为最佳方案。（2）对分数槽机组而言,极靴构件偏移结构不仅会恶化分数槽机组的波形质量,还会加剧其阻尼绕组损耗发热。对于整数槽机组而言,这种结构对波形质量起到较好优化作用,相较于转子斜极结构优化效果更好,制造工艺更为简单。在同等情况下,可优先考虑此类方案。从大量计算来看,0.22t1为最优方案,此时质量参数综合最优。与此同时,我们发现此类方案对阻尼绕组损耗既无加剧也无抑制作用。（3）极靴构件偏移和转子斜极配合结构能优化整数槽机组的空载电压波形质量,其效果比单一的转子斜极或极靴偏移方案好,与此同时,也会加剧阻尼绕组损耗发热,且其恶化能力较斜极结构更强。这些结论可为保障电能质量优化以及机组安全稳定运行,提供较为全面的工程设计参考。