随着汽车上电力负荷不断地增长和人们对汽车的舒适性和节能性等要求不断地提高,则汽车发电机应该满足更高和可靠的性能要求。爪极汽车发电机具有重量轻、体积小和结构简单等特点而被广泛应用于汽车上。但是,汽车发电机特殊的爪极转子结构使得电机存在效率低下、漏磁大和电磁噪声大等缺点。因此,对爪极汽车发电机进行电磁分析和合理的参数优化设计非常有必要。本文以实际输出为14V/1kW的爪极汽车发电机为研究对象,应用电磁场基本理论,建立了三维有限元模型。针对所建的三维模型,本文应用有限元软件分别计算和分析了电机空载和负载的磁场分布,并对气隙磁场进行了傅里叶分解；利用三维有限元软件计算电机的转子涡流损耗和分析了涡流密度分布,同时计算了电机额定转速下的铁耗,分析了电机在不同转速下的铁耗,得到了变转速下的铁损曲线。根据转子爪极尺寸的相互关系,应用电机与电器优化设计的思想和方法,选取电机极尖极弧系数和极根极弧系数为优化变量,以发电机效率和电磁噪声为优化目标,建立优化模型,对电机尺寸进行优化选择。在三维有限元电磁场中,计算和分析不同模型的效率和气隙谐波次数,通过比较和分析得到电机最优模型,提高了发电机的输出性能。