发电机是电站核心设备之一，其安全稳定运行对于保障社会电力供应至关重要。气隙偏心是发电机常见的机械故障，对发电机气隙偏心故障进行监测与诊断对于保障发电机健康运行意义重大。常见的气隙偏心故障除了径向偏心故障外，还有轴向偏心及轴-径向三维复合偏心故障。现有成果对于发电机三维气隙偏心故障的机电特性研究较少。本书以同步发电机为对象，对正常运行、气隙径向静偏心、气隙径向动偏心、气隙径向动静混合偏心、气隙轴向静偏心、轴-径向三维复合偏心这6种工况下的相电流特性、定子并联支路环流特性、电磁转矩波动特性、定子振动特性、转子振动特性、定子绕组振动和损耗特性进行了系统地理论解析、有限元仿真计算和部分实验验证。书中推导得到了各类气隙偏心故障下相电流、并联支路环流、电磁转矩、定转子受力、定子绕组受力及发电机损耗的详细解析表达式，通过仿真和实验数据确定完善了气隙偏心各类故障的诊断判据，为现场大型同步发电机的状态监测和故障诊断精度提升提供了新的思路和参考。