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旋轉(zhuǎn)電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電機(jī))是依靠電磁感應(yīng)原理而運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)械，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)換。發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械功率，向電系統(tǒng)輸出電功率；電動(dòng)機(jī)從電系統(tǒng)吸收電功率，向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械功率。

電機(jī)運(yùn)行原理基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)具備能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩大部件：建立勵(lì)磁磁場(chǎng)的部件，感生電動(dòng)勢(shì)并流過(guò)工作電流的被感應(yīng)部件。這兩個(gè)部件中，靜止的稱(chēng)為定子，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為轉(zhuǎn)子。定、轉(zhuǎn)子之間有空氣隙，以便轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

電磁轉(zhuǎn)矩由氣隙中勵(lì)磁磁場(chǎng)與被感應(yīng)部件中電流所建立的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生。通過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩的作用，發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械功率，電動(dòng)機(jī)向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械功率。建立上述兩個(gè)磁場(chǎng)的方式不同，形成不同種類(lèi)的電機(jī)。例如兩個(gè)磁場(chǎng)均由直流電流產(chǎn)生，則形成直流電機(jī)；兩個(gè)磁場(chǎng)分別由不同頻率的交流電流產(chǎn)生，則形成異步電機(jī)；一個(gè)磁場(chǎng)由直流電流產(chǎn)生，另一磁場(chǎng)由交流電流產(chǎn)生，則形成同步電機(jī)。

電機(jī)的磁場(chǎng)能量基本上儲(chǔ)存于氣隙中，它使電機(jī)把機(jī)械系統(tǒng)和電系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，因此，氣隙磁場(chǎng)又稱(chēng)為耦合磁場(chǎng)。

當(dāng)電機(jī)繞組流過(guò)電流時(shí)，將產(chǎn)生一定的磁鏈，并在其耦合磁場(chǎng)內(nèi)存儲(chǔ)一定的電磁能量。磁鏈及磁場(chǎng)儲(chǔ)能的多少隨定、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)子位置不同而變化，由此產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。這種能量轉(zhuǎn)換理論上是可逆的，即同一臺(tái)電機(jī)既可作為發(fā)電機(jī)也可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。但實(shí)際上，一臺(tái)電機(jī)制成后，由于兩種運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)的參數(shù)和特性方面的原因，很準(zhǔn)滿(mǎn)足兩種運(yùn)行狀態(tài)下的客觀要求，因此，同一臺(tái)電機(jī)不經(jīng)改裝和重新設(shè)計(jì)，不可任意改變其運(yùn)行狀態(tài)。

電機(jī)內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，存在電能、機(jī)械能、磁場(chǎng)能和熱能。熱能是由電機(jī)內(nèi)部能量損耗產(chǎn)生的。

對(duì)電動(dòng)機(jī)而言：

從電源輸入的電能＝耦合電磁場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)能增量+電機(jī)內(nèi)部的能量損耗+輸出的機(jī)械能

對(duì)發(fā)電機(jī)而言：

從機(jī)械系統(tǒng)輸入的機(jī)械能＝輻合電磁場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)能增量+電機(jī)內(nèi)部的能量損耗+輸出的電能。