前面已经跟大家分享了电机控制、响应以及设计方面的知识，接下来我们回本溯源，一起探讨一下电机学怎么学？为什么电机学是从磁路和变压器开始讲的，而不是从最简单的有刷直流电机讲起？第一部分梳理电机学的整体思路，第二部分介绍电机学的基础概念。
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电机学的整体框架
首先要明确电机学的学习思路，电机学是从能量角度推导出电机的转速转矩的，根据能量守恒定律可知：
磁储能的主要表达公式有以下两种（忽略磁饱和）：
因此，求磁储能主要有两种思路，第一种是通过电感进行求解，即电路耦合思路，变压器是最简单的互感模型；另外一种是通过磁路进行求解，即磁场耦合思路。
(1)电路耦合：在电机中，除了线圈自感，定转子绕组之间还存在互感，磁共能的公式如下：
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电机学的基础知识
2.1 电感
先从安培环路定律讲起，安培环路定律指出，通电线圈会感应出磁场，也就是产生磁通，其磁场方向满足右手螺旋定则：
安培环路定则
同时楞次定律发现，当线圈内的磁通发生变化时，线圈内会产生电动势，感应电动势的产生是为了阻碍磁通的变化，并且满足麦克斯韦发方程组：
楞次定律
变压器模型
对于一段线性各相同性的材料来说，它的自感系数和互感可由以下公式近似描述：
2.2 磁路
学习磁路可以完全类别电路进行学习，很多概念都是互相对应的。首先根据麦克斯韦方程组（忽略位移电流）：
式中J表示电流密度，J*a即表示电流大小，此公式表示对任何封闭回路上的磁场强度进行积分，其大小等于回路所包含的电流大小，并且我们将这样由磁力线构成的回路称为磁路（类比电路）。考虑如下简单的磁路模型，所有的磁场线被约束在铁心内，则有：
简单磁路模型
具有气隙的磁路
为了方便理解，我们可以将这个磁路画成等效电路的形式，电路中气隙磁阻与铁心磁阻的串联：
等效磁路图
综上，几乎涵盖了电机分析的主要理论基础
参考：《电机学》第六版
A.E. Fitzgerald等著，刘新正等译。
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