我国电力机车市场的迅速发展,给电力机车主变压器的厂家带来了机遇,但是市场竞争日趋激烈,交货周期的缩短,原材料价格的上涨,也带来了巨大的挑战。利用最优化与计算机辅助设计技术进行变压器优化设计可以明显缩短产品的设计周期、降低生产成本和提高产品的质量,增强产品的市场竞争力,取得显著的社会经济效益。论文首先研究了电力机车主变压器的设计计算方法,给出了变压器的优化数学模型,根据电力机车主变压器的特点,把重量作为优化目标函数,采用罚函数对违反相关约束条件的情况进行惩罚。由于变压器优化设计是一个多变量、离散性、多峰值的工程优化问题,基于微分的搜索技术容易陷入局部最优解,枚举搜索技术容易陷入维数灾难,随机搜索技术不一定能够得到最优解,所以在优化算法的选择上,以模拟进化算法的重要分支——遗传算法为研究对象,并且在初始种群设定、适应度函数变换、遗传算子的改变等方面对遗传算法进行改进,使遗传算法能够有效克服自身存在的缺点,获得全局最优解。根据以上研究的变压器设计优化方法,采用Visual C++平台开发了电力机车主变压器优化设计软件,软件主要分为电磁计算、遗传算法、输入输出数据管理三个模块,实现变压器设计计算、设计方案保存、标准形式结果显示等功能,软件设计以提高整个工作流程自动化水平和运行效率为原则,以面向工程实用为目的,以期提高电力机车主变压器的设计水平。最后,设计了一个变压器实例,给出了优化结果和厂家试验数据。