发电机的主要尺寸是指电枢（定子）铁心直径D和铁心轴向长度L。发电机设计时，额定数据确定后，需要首先确定主要尺寸。
经过100多年的发展，电机设计和制造技术已经相当成熟，有大量成功的经验和资料可以借鉴，因此，设计一台新型电机时，工程上经常采用的是所谓“类比法”。电机设计的“类比法”就是参考相同类型、相近规格的已制成电机的结构和尺寸数据，经校核计算，最终确定所设计电机的结构和尺寸。
如果没有相同类型、相近规格电机的数据可供参考时，则可依靠式（7-5）确定发电机的主要尺寸，常称该公式为电机设计的基本方程式。
式中 D——电枢（定子）铁心直径（m）；
Leff——电枢计算长度（m）；
n——发电机转速，一般取额定转速（r/min）；
P′——计算功率（V·A），P′=mEI，对于异步电机，电枢绕组电动势E可用端电压
U代替，对于同步电机，则须利用电动势公式（E=4.44fNKdp1Φ）进行估算，
其中N为每相绕组的串联匝数，Φ为每极磁通量（Wb）；
α′p——计算极弧系数，α′p=Bδau/Bδ，其中Bδau为气隙平均磁密（T）；
KNm——气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时等于1.11；
Kdp——电枢绕组的绕组系数，通常取基波绕组系数Kdp1；
A——线负载（A），即电枢圆周单位长度的安培导体数；(www.xing528.com)
Bδ——磁负载（T），也就是气隙磁密的最大值，简称气隙磁密。
仔细观察式（7-5），可以得出以下结论：
1）基本方程式的中间部分分母中各量的变化范围都很小，因此中间部分基本上是一个常数CA，称为电机常数。电机常数的倒数KA=1/CA反映了电机有效材料的利用程度，称为电机的利用系数，进行电磁方案比较时，利用系数常常是一个重要的比较指标。
2）D2Leff大体上反映了电机有效部分的体积和有效材料的用量。当D2Leff不变时，转速与计算功率之比（n/P′）基本不变。也就是说，在电机体积相同的情况下，转速低时功率小，转速高时功率大，转速与功率基本上是成比例变化的。或者说，在功率相同的情况下，两台电机的体积可因转速的不同而相差极大（基本上为反比例关系）。例如，两台风力发电机的额定功率均为1500kW，一台的额定转速为1500r/min，另一台为15r/min（直驱式），转速相差100倍，则根据式（7-5），低转速电机的体积将是高转速电机体积的约100倍。
可见，对于直驱式风力发电机，由于额定转速很低，因此体积很大，不仅影响到发电机本身的结构设计（例如可以考虑采用永磁磁极和外转子结构等），也将在很大程度上影响到机舱和轮毂的结构设计。
3）当电机的电枢直径D不变，转速n也不变时，可通过改变铁心的轴向长度Leff来改变电机的额定功率PN。这一原理主要应用于系列电机的设计。系列电机设计时，同一个机座号的机壳，通过改变铁心长度，可以设计出2～3（甚至更多）种不同功率等级的电机，因而，给系列电机的设计和制造带来了很大方便。
4）电、磁负载（A和Bδ）的大小不仅直接影响到电机有效材料的用量和电机体积，而且直接影响到电机的热负载以及运行的可靠性和寿命。相同类型电机的电磁负载的变化范围一般都很小，而不同类型、不同工作制、容量等级相差很大电机的电磁负载的选取一般是有一定差别的。例如，短时工作制电机的电负载通常要比连续工作制电机的高些；大容量电机的电磁负载一般要比小容量电机的低些等。
5）D2Leff确定后，还需要分别确定D和Leff的具体大小，才有可能继续进行下一步的设计计算。D大而Leff小，则电机为短粗形，反之为细长形。考虑到转速引起的离心力对电机结构的影响，对于高转速电机（例如双馈异步发电机），应为细长型；对于低转速电机（例如直驱式永磁同步发电机）则应为短粗形。为了反映电机的上述结构上的变化，电机设计中引入了主要尺寸比λ（也常称为细长比）这一概念，即
λ=Leff/τ （7-6）
式中 τ——电机的极距。
由于极距τ与电枢直径D成正比，因此，主要尺寸比λ就反映了电枢长度与电枢直径之间的比例关系。对于同一种类型电机，其主要尺寸比λ的变动范围很小，因此，在根据式（7-5）确定了D2Leff之后，再根据主要尺寸比λ的经验值，即可分别确定D和Leff的大小了。
由于主要尺寸比λ对电机的参数和性能会产生一定的影响，因此，电机设计时，应经过多方案综合比较后，再最终确定之。
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