发电机单机容量不断增加,主要依靠提高线负荷和气隙磁密来实现。此外,提高电压等级和绝缘水平也是可行的途径。由于发电机定子尺寸受运输条件等限制,转子受到极限几何尺寸的限制,加之磁路饱和的影响,所以,增大单机容量,主要依靠增大绕组的电流密度,从而提高绕组的散热量来解决。只有改善发电机的冷却条件,才能进一步增加发电机单机容量。由于大容量发电机受几何尺寸限制,其发热与冷却逐渐成为重要的研究课题,是发电机设计、制造和运行部门共同关心的问题。温度场计算的研究和应用成为发电机生产和科研领域的重要课题。
国内外大型水轮和汽轮发电机以及大中型异步电动机,部件发热引起结构部件严重变形,导致机组振动,危及电机运行安全的情况时有发生。我国的发电机事故率统计,200 MW以上的发电机事故率约占事故总台次的25.9%。20世纪90年代以来,300 MW及600 MW汽轮发电机发生的各类事故及故障也较多,其中定子内冷水系统的堵水、断水及漏水事故尤为突出,都会导致电机的局部过热。1993—1995年国产300 MW汽轮发电机本体事故虽只占发电机事故总数的38.4%,但停机时间却占总时数的80%。因此,正确计算与研究发电机的温度分布,对电机的设计、制造及安全稳定运行都具有重要意义。