电机

磁动势驱动磁通，磁阻阻碍它。用 Φ = NI/R 像读电路一样读磁路。

建立电流所做的功以 W = ½LI² 储于磁场。电感 L = N²/R 与平方增长。

匝数比把电压升 a 倍，电流降 1/a 倍。共享磁通与功率守恒给出 V₁I₁ = V₂I₂。

按位置归类非理想性——负载电流流过的串联支路(绕组、漏感)与挂在电压上的分路励磁支路(铁损、磁化)。

最大效率在可变损耗(铜损)等于固定损耗(铁损)的负载 m = √(Pfe/Pcu)。电压调整率由串联压降 ε ≈ p cosφ + q sinφ。

旋转线圈的电动势是交流(e ∝ sin θ)，但换向器在过零处翻转连接，使外部成为脉动直流。平均电动势 E = PΦZN/60a。

电枢横轴磁通与主磁通矢量合成，使合成磁通朝旋转方向倾斜并推移中性轴。以电刷移动、换向极、补偿绕组校正。

反电动势 Eb = kΦN 对抗端电压，决定转速 N = (V - IaRa)/(kΦ)。弱磁则提速，转矩 T = kΦIa。

从剩磁开始的反馈在磁化曲线与励磁电阻线的交点建立电压。励磁电阻超过临界值便建立不起。外特性 Vt = E - IaRa。

时间、空间各错开 120° 的三相造出大小恒为 1.5 倍的旋转磁场。同步转速 Ns = 120f/P，θe = (P/2)θm。

磁场与转子的相对运动感生电流、产生转矩。同步转速时转矩为零，故转子总落后一个转差 s = (Ns-N)/Ns。f2 = s·f。

折算转子后电阻变为 R2/s，按 R2/s = R2 + R2(1-s)/s 同时含铜损与机械输出。功率 Pag : Pcu2 : Pmech = 1 : s : (1-s)。

转矩呈山形，最大转矩转差 s = R2/X2，其值 Tmax 与 R2 无关。增大 R2 使曲线沿转差移动(比例推移)，起动转矩增大。

转速 N = (1-s)·120f/P 由转差、频率、极数改变。磁通 Φ ∝ V/f，变频时保持 V/f 恒定以守磁通。起动用 Y-Δ(1/3)、电抗器、比例推移、变频器。

把直流励磁的转子以同步转速转动产生三相电动势。频率系于速度 f = PN/120，每相电动势 E = 4.44 f N Φ kw。以励磁调电压大小。

负载电流的电枢磁通按功率因数对励磁磁通去磁(滞后·V↓)、增磁(超前·V↑)或交磁(纯阻)。与漏抗合为同步电抗 Xs，E = V + jIXs。

转矩由负荷角 T ∝ (VE/Xs)sinδ。固定负载，以励磁调功率因数——欠励=滞后，过励=超前(供给无功)。空载过励即同步调相机。

功率 P = (VE/Xs)sinδ 在 δ=90° 最大。同步功率 dP/dδ ∝ cosδ 在 90° 为零，即稳定极限(失步)。V 曲线是功率固定时电枢电流的 V 形。

BLDC 把直流机翻转，以位置传感器+逆变器的电子换向替代换向器与电刷。与步进(步距角 360°/步数)、伺服(闭环)同为以转子位置掌控通电的一家。

逆变器把直流在 +Vdc/-Vdc 间快速开关，并对占空比正弦调制(PWM)，使平均成正弦。调制比 m 定电压，基准频率定输出频率(VVVF)。V/f 即 m ∝ f。