一、分析步驟
雖然電機的種類很多，分析研究方法也各有特點，但其基本步驟和基本方法還是有很多共同之處的，尤其是對旋轉電機。下面綜合介紹旋轉電機的分析步驟和研究方法。
電機內部物理情況的分析。這一步主要是分析空載和負載運行時電機內部的磁動勢和磁場，建立物理模型。
列出電機的運動方程。利用電磁感應定律和電磁力定律，即可求出各個繞組內的感應電動勢和作用在轉子上的電磁轉矩；再利用基爾霍夫定律、全電流定律、牛頓定律和能量守恒原理，可列出各個繞組的電動勢方程式以及電機的磁動勢方程式、轉矩方程式和功率方程式。這些方程統(tǒng)稱為電機的運動方程。這一步的工作就是把物理模型變?yōu)閿祵W模型。
電機的運動方程除了可用上述傳統(tǒng)方法建立外，還可以用漢密爾頓原理通過變分法建立，或直接應用機電動力系統(tǒng)的拉格朗日麥克斯韋方程列寫。
求電機的運行特性和性能。列出運動方程后，求解這些方程，即可確定電機的運行特性和一些主要的技術數據。對于動力用電機，在穩(wěn)態(tài)運行特性中，發(fā)電機以外特性為最重要，而電動機則以機械特性為最重要。發(fā)電機的外特性是指負載電流變化時，端電壓的變化曲線u=f（il）；而電動機的機械特性是指電磁轉矩變化時，轉速的變化曲線n=f（tem）。此外，電機的效率、功率因數、溫升、過載能力等指標也很重要。暫態(tài)運行時，還要考慮電機的穩(wěn)定性、暫態(tài)電流和暫態(tài)電磁轉矩等。對于控制電機，則要考察其快速響應能力、精確度和控制性能等指標。
二、研究方法
在分析電機內部磁場并建立和求解電機運動方程時，常規(guī)方法有：
不計磁路飽和時，用疊加原理分析電機內的各個磁場和氣隙合成磁場以及與磁場一一對應的感應電動勢。考慮飽和時，常把主磁通和漏磁通分開處理，主磁通用合成磁動勢和主磁路的磁化曲線確定，漏磁通則以等效漏抗壓降方式處理，在列寫電動勢平衡方程式時考慮。
在解決交流電機中由于定、轉子繞組匝數不等、相數不等、頻率不等而引起的困難時，常采用參數和頻率折算方法進行等效處理。
各種電機都有對應的等效電路分析模型，一般電機的穩(wěn)態(tài)分析均可歸結為等效電路的求解，交流電機還要應用相量圖分析方法。
交流電機的不對稱運行要運用雙旋轉（即正、負序）磁場理論和對稱分量法。
在研究凸極電機時，常用雙反應理論。
電機的動態(tài)分析用狀態(tài)方程方法。為解決交流電機電感系數時變和轉子結構不對稱（凸極同步電機）所導致的分析困難，常采用坐標變換法進行化簡。
近年來，由于計算機的發(fā)展與應用，電機的研究手段和方法得以改進，主要表現(xiàn)在兩個方面。
（1）從場的角度以微觀方式研究電機。早期做法是以磁場的探討為主，用有限差分或有限元等數值方法求解電機內的磁場分布，現(xiàn)在這種做法已延伸發(fā)展到以綜合物理場方式考察電機，可集成計算電機內的電場、磁場、溫度場、流場和應力場之全部或部分。
（2）從路的角度以宏觀方式研究電機。其核心就是通過數值仿真方法展現(xiàn)電機在各種運行狀況下的動態(tài)特性，包括實際電機中可能無法實現(xiàn)的一些特定的極限工況或故障行為，均可通過計算機進行理念性實驗。在新型電機研制過程中，數值仿真方法可以起到降低研究成本、縮短研究周期、揭示運行規(guī)律的重要作用。