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在水轮发电机电磁设计中，计算极弧系数αi、电压波形系数fB、直轴电枢反应系数Kd、交轴电枢反应系数Kq及主极磁场波形系数C1为分析发电机气隙磁场分布、电枢反应的五个重要电磁系数。本文以采用不均匀气隙极靴形状以及五段弧极靴形状的水轮发电机作为研究对象，选取气隙、极弧尺寸等对五个电磁系数有主要影响的参数，研究了五个电磁系数随不同参数的变化规律，并分析了针对不同电磁系数，参数间的匹配关系，从而为指导水轮发电机电磁设计以及研究水轮发电机电磁性能奠定一定的理论基础。