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发电电动机是抽水蓄能电站中的关键设备，其机组的运行状态直接影响电站的运行稳定性。不同于传统水轮发电机，发电电动机每天做发电机及电动机工作时多次的启停机将导致其转子频繁正反转。并且，出现甩负荷和飞逸时，结构因转速徒增承受更大压力。上述复杂工况下的时变应力更易导致疲劳破坏，引起运行故障。工程上基于静力学计算的疲劳强度因子校核法和单工况疲劳破坏次数计算法，不仅无法准确分析复杂工况下的应力变化情况，而且容易低估各工况下疲劳损伤对结构寿命的累积缩减效应。同时，我国蓄能机组设计制造方面尚缺乏疲劳寿命评估和结构优化的标准。因此，研究机组复杂工况运行时转子鸽尾部动载荷作用下的疲劳破坏机理，并预测其运行年限。无论是对已投运机组检修策略的制定，还是对机组的国产化设计制造都具有重要意义。 本文提出了一种动载荷作用下的发电电动机转子鸽尾部疲劳寿命预测方法。首先，利用时步有限元法分析电机的瞬态电磁场，得到电磁力、电磁损耗等参量。由磁-结构耦合场计算分析结构电磁应力分布。接着，提取电磁损耗作为热-结构耦合场计算的热源，分析转子上的温度和热应力分布。随后，采用结构动力学分析各工况下转子各部件上的时变离心应力分布。叠加上述三类应力作为疲劳寿命分析的载荷谱。结合疲劳实验所得的转子各部件寿命特性，分析各工况下转子的疲劳破坏危险点位置及循环周次。结合已投运年限内的实际数据来预测运行年限，为制定机组检修策略提供理论依据。最后，针对评估结果中的转子鸽尾部易疲劳破坏位置，设计结构优化方案。 选取南方电网广州蓄能电站一台已投运发电电动机为研究实例，应用本文提出的动载荷作用下的疲劳寿命预测方法。分析结果表明： 1、电磁力对转子鸽尾部上叠加应力的影响可以忽略，结构上的叠加应力为温度和时变离心力作用的结果。并且，采用鸽尾型结构能有效的降低结构叠加应力的水平； 2、鉴于Corten-Dolan准则对转子疲劳破坏次数的简化计算，导致该准则不适用于发电电动机运行年限预测； 3、Miner准则和Grover-Manson准则各有优劣，基于上述两种准则预测的广蓄机组转子易疲劳破坏的位置为3号鸽尾B点，其运行年限为38年； 4、设计广蓄机组转子鸽尾部结构优化方案，发电工况下的峰值叠加应力值降低了12％；电动工况下的峰值叠加应力降低了2.5%。基于Miner准则预测结构优化后转子的运行年限提高了24.22%；基于Grover-Manson准则的运行年限提高了25.6%。