磁极(NS总是成对出现) 最小的磁极：电子的自旋 自旋电子学SPINTRONICS 最大的磁极：地磁 地球生命存在的根本原因 微观磁极：信息存储01011001 电子信息与计算机科学 宏观磁极：机电能量转换系统 电机学ELECTRIC MACHINERY 核磁共振 生物医学 粒子加速器 高能物理学 产生磁极的原因：(1)电流；（2)被磁化的强磁性物质； 强磁性物质：铁、镍、钴，d轨道未满 August 27,2011 6
August 27, 2011 6 磁极（NS总是成对出现） 最小的磁极：电子的自旋 自旋电子学SPINTRONICS 最大的磁极：地磁 地球生命存在的根本原因 微观磁极：信息存储01011001 电子信息与计算机科学 宏观磁极：机电能量转换系统 电机学ELECTRIC MACHINERY 核磁共振 生物医学 粒子加速器 高能物理学 产生磁极的原因：（1）电流；（2）被磁化的强磁性物质； 强磁性物质：铁、镍、钴，d轨道未满
两个磁场的相互作用 N 然规律 N S 异性相吸 N 同性相斥 F: :人与自然的和谐统 Fx Fy August 27,2011 7
August 27, 2011 7 两个磁场的相互作用 0 x Fx Fy N S 0 x y N N 0 x y 0 x Fx Fy 异性相吸 同性相斥 自 然 规 律 ： 人 与 自 然 的 和 谐 统 一
两个磁场的相互作用 磁极周期排列 保持两个磁场的相对位置不变，产生恒定的磁场力，改变相对位置的大小可以改变磁场力大小和方向 定子 N S N S N 气隙 、D 0 →X 转子 N N S 个极距 个周期 如何产生这样的磁场？ 极对数和极距相同！ F,单位周期内x方向磁场力 -3x -2x -T August 27,2011 8
August 27, 2011 8 两个磁场的相互作用 0 x Fx 单位周期内x方向磁场力 S N S N 0 x y N S N S N S 磁极周期排列 一个周期 一个极距 τ -2τ -τ -3τ 2τ 3τ 保持两个磁场的相对位置不变，产生恒定的磁场力，改变相对位置的大小可以改变磁场力大小和方向 如何产生这样的磁场？ 极对数和极距相同！ 定子 转子 气隙
均匀气隙中定转子正弦磁场的相互作用力 定转子气隙磁场： H,(x)=a,Hcos(ω，t-Px/t) H,(x)=a,H cos(@t-p2/-a) 一个机械周期内气隙磁场能量 定子，相对磁导率无穷大 g W( 转子，相对磁导率无穷大 sinc(p-P))cos((-3)t+(pP)-)] 定子磁场对转子磁场产生的电磁转矩 OW-pugHHsine((p-P:))sim((-z)t+(P-P)-)I Tem=P2 da. 结论：旋转电机产生恒定转矩的条件是定转子极对数相同，两个磁场保持相对静止！ P=P2=P Tom puoglTH H sina August 27,2011 01=02=0 9
August 27, 2011 9 均匀气隙中定转子正弦磁场的相互作用力 定子，相对磁导率无穷大 转子，相对磁导率无穷大 ! Hs(x) = ayHsm cos("1t # p1$x /%) ! Hr(x) = ayHrm cos("2t # p2$x /% #&) 定转子气隙磁场： 一个机械周期内气隙磁场能量 定子磁场对转子磁场产生的电磁转矩 结论：旋转电机产生恒定转矩的条件是定转子极对数相同，两个磁场保持相对静止！ ! Wm = µ0gl 2 (Hs + Hr) 2 dx 0 2" # = µ0gl" 2 [Hsm 2 + Hrm 2 + 2HsmHrm sinc(( p1 $ p2)%)cos((&1 $&2 )t + ( p1 $ p2 )% $')] ! Tem = p2 "Wm "# = $p2µ0gl%HsmHrm sinc(( p1 $ p2 )&)sin(('1 $'2 )t + ( p1 $ p2 )& $#)] g ! Tem = pµ0gl"HsmHrm sin# ! p1 = p2 = p "1 ="2 =" x y o