高温超导发电机具有体积小、重量轻、效率高等优点,在电力节能、节省资源方面具有较大的优势,具有广阔的发展前景。为了降低高温超导发电机气隙磁密中的谐波幅值,减少气隙磁场中谐波磁场对电机的影响,本文采用模拟退货算法对高温超导同步发电机励磁磁场进行优化,并讨论了与遗传算法优化的优越性。本文对高温超导发电机的励磁绕分布以及结构参数进行了优化。在有限元基础上分别利用遗传算法和模拟退火算法,对“跑道型”超导励磁绕组每层的内圈弯曲直径、每层励磁绕组匝数和励磁绕组的位置等结构参数进行优化,并对气隙磁密以及励磁绕组结构等参数的优化结果进行了对比分析,最终获得最佳励磁绕组的结构。通过对优化前后的数据进行对比分析,发现优化后的高温超导电机空载气隙磁密的各次谐波幅值明显降低。本文接着利用时步有限元结合气隙重剖分方法对优化前后的超导发电机结构的空载电动势进行了计算,通过对比分析,发现优化后的电机结构有效降低了电动势谐波幅值。同时发现电机优化后大量节省了超导带材的用量,降低了电机的制造成本。最后,本文利用Ansys软件对电机进行三维建模并对高温超导风力发电机的电磁场进行了计算,然后在三维的基础上计算出了高温超导发电机的空载电动势,分析了超导电机的三维气隙磁密分布以及超导励磁绕组端部超导带表面的磁场。本文的研究工作对于高温超导发电机的进一步研究提供了一定的理论基础。本课题是在中央高校科研基金的资助下完成的。