Hpk?Fsr (1-48） g因假定气隙磁场按正弦分布，由于正弦波平方的均值是其峰值平方的一半，则平均气隙磁场强度为：
1?F?2Hav???sr? (1-49）
22?g?根据磁余能与气隙磁场的关系，有
2Hpk2Wf'??vH2dV (1-50）
2其中，???0，H?Hav，气隙的体积V??Dlg，由此可计算出电机的磁余能为
?Wf'??0?Dl4g2 (1-51） Fsr式中 Ｄ——气隙的平均直径（m） l——气隙中电机轴的长度（m） g——气隙宽度（m）
再根据机电能量转换原理，可得两极电机的电磁转矩公式：
Te??Wf'??sr???0?Dl2gFsFrsin?sr (1-52）
由于电机的磁极总是成对设置的，因此常用极对数np来表示电机的磁极数，则多极电机的电磁转矩为：
Te??np?0?Dl2gFsFrsin?sr (1-53）
再由磁动势矢量关系，进行矢量分解，得到下面的磁动势关系
Fssin?sr?Fsrsin?r (1-54） Frsin?sr?Fsrsin?s (1-55）
将上面两式分别代入电磁转矩公式，可得到分别由定子或转子计算电磁转矩的公式：
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Te??np?0?Dl2gFsFsrsin?s (1-56）
Te??np?0?Dl2gFrFsrsin?r (1-57）
在电机具有均匀气隙磁场的条件下推导出来的，现将这个结果推广到一般电机。地于凸机电机，其气隙磁场仅存在于电机磁极部分，设每个磁极的表面积为Sp，如果电机有2np个磁极，则在每个磁极下的气隙的面积为Sp??Dl/2np，如果忽略电机的磁饱和，并假定气隙磁场按正弦分布，则每极下的平均磁通密度Bav为：
Bav?2?B?2??0H?2?0Fsr (1-58） ?g由此，每极的合成磁通为?sr?BavSp，即：
?sr?Bav?Dl2np??0DlnpgFsr (1-59）
将式代入，就可得到一般电机的电磁的转矩计算公式：
Te???2n2p?srFrsin?r (1-60）
式中的负号表示电磁转矩的作用方向是使电机转子磁场趋于一致，在实际电磁转矩的计算时可以去除负号，即有：
Te??2n2p?srFrsin?r (1-61）
上式是利用转子参数计算电磁转矩的公式。同理，可以推导出采用定子参数计算电机电磁转矩的公式：
Te??2n2p?srFssin?s (1-63）
第四节 电机的能量损耗与发热
一、机的损耗与效率
电机进行能量转换时总是要有能量损耗，能量损耗将引起电机发热和效率降低。一般来说，电机的能量损耗可分为两大类： 1.机械损耗
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由电机的运动部件的机械摩擦和空气阻力产生的损耗，这类损耗与电机的机械构造和转速有关。用?pm表示。 2.电气损耗
主要包括导体损耗、电刷损耗和铁耗等。
电动机：p1＝?pCu＋?pFe＋?pm＋p2 (1-64） 电机的效率可分为
??式中
p2p2?100%??100% (1-65) p1p1??p?——电机效率（％）
p2——电机输出功率（Ｗ） p1——电机输入功率（Ｗ） ?p——电机功率损耗（Ｗ） 且有 ?p??pCu??pFe??pm 式中 ?pCu——电机的铜耗
?pFe——电机的铁耗 ?pm——电机的机械损耗
二、电机的发热与温升
1.发热
电机的能量损耗最终都要转换成热能散发掉，这会引起电机的温度上升，电机温度升高的过程是一个热过渡过程，称之为发热。 2.温升
把电机温度高出环境温度的值称为温升。
电机的温升?按指数曲线上升，最终达到热平衡的稳定状态?ss?Q/A（电机单位时间产生的热量Ｑ与散热系数Ａ之比），并取决于初始温升?is和发热时间常数TQ?C/A（电机的热容Ｃ与散热系数Ａ之比）
式中 We——磁路中储存的电能（Ｊ）
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N―――线圈的匝数，匝
思考题与练习
1、简单说明电机的基本结构与原理。 2、解释“温升”与“发热”的意义。 3、解释电机的能量损耗与效率。
4、用硅钢作为导磁才料，现已知B?1.6T,试根据图1-3所示的B-H曲线求取在此磁场条件下硅钢的磁导率μr。
5、以两极原型电机作为旋转电机的物理模型，有何应用意义？c
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第二章 变压器
【本章重点】：
掌握掌握变压器的基本原理与结构，了解变压器的空载运行和负载运行，掌握变压器的等效电路
和参数测定，了解变压器的运行特性，掌握三相变压器的结构特点。
【本章难点】
变压器的等效电路和参数测定，变压器的运行特性，三相变压器的结构特点。
变压器是一种静止的电能转换电气设备，它利用电磁感应原理，根据需要可以把交流电压、电流、阻抗等级转为成同频率的另一种电压、电流、阻抗等级。对电能的远距离传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义；变压器在电气的测试、控制等特殊用电设备上也有广泛的应用。本章主要叙述普通用途电力变压器的工作原理、分类、结构和运行特性，对特殊用途的变压器只作简要的介绍。
第一节 变压器的分类、基本结构、额定值
一、变压器的分类
1.按用途分类：电力变压器、特种变压器、矿用变压器、仪表用互感器、调压器、试验用高压变压器。
2.按绕组数分：双绕组、三绕组、多绕组变压器以及自耦变压器。 3.按铁心结构分：心式、壳式变压器。 4.按相数分：单相变压器、三相变压器。
5.按冷却方式和冷却介质分：空气冷却的干式变压器和用油冷却的油浸式变压器。 6.按线圈使用的金属材料来分：铜线变压器、铝线变压器。 7.按调压方式来分：无励磁调压变压器、有载调压变压器。
二、变压器的工作原理
原理：e1/e2=N1/N2≈U1/U2 (画示意图)
变压器：利用电磁感应原理，把一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压的交流电能。用来升高电压的叫升压变压器，用来降低电压的叫降压变压器，不升不降的叫隔离
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