(完整版)旋转磁场
旋转磁场原理
旋转磁场原理旋转磁场原理，顾名思义，是指在磁场中发生旋转的物理原理。
磁场是由运动电荷产生的，而旋转磁场则是由运动电荷产生的磁场在空间中的旋转运动。
旋转磁场原理在物理学和工程技术中有着广泛的应用，下面我们来详细了解一下旋转磁场原理的相关知识。
首先，我们需要了解旋转磁场的形成机制。
当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场。
如果导线呈螺旋状排列，那么在整个空间中就会形成一个旋转磁场。
这种旋转磁场在电机、发电机、变压器等电气设备中都有着重要的应用，可以说是电气设备正常运行的基础。
其次，我们需要了解旋转磁场的特性。
旋转磁场具有一定的方向性和频率性。
在旋转磁场中，磁场的方向会随着时间不断变化，而频率则是指单位时间内磁场方向变化的次数。
这些特性使得旋转磁场能够产生感应电动势，从而实现电能的转换和传输。
再者，我们需要了解旋转磁场的应用领域。
旋转磁场原理在电机中有着重要的应用，电机的转子产生的旋转磁场与定子产生的磁场相互作用，从而驱动电机正常运转。
此外，发电机也是利用旋转磁场原理将机械能转化为电能，实现能源的转换和利用。
此外，旋转磁场原理还在变压器、感应加热设备等领域有着重要的应用。
变压器通过旋转磁场原理实现电能的传输和变换，而感应加热设备则是利用旋转磁场产生的感应电流实现材料的加热。
最后，我们需要注意旋转磁场原理的优化和改进。
随着科学技术的不断发展，人们对旋转磁场原理的研究也在不断深入。
通过优化设计和改进技术，可以提高电机、发电机等设备的效率和性能，实现能源的更加有效利用。
综上所述，旋转磁场原理作为电气工程中的重要理论基础，具有着广泛的应用前景。
通过深入了解旋转磁场原理的形成机制、特性、应用领域和优化改进，可以更好地发挥其在电气设备和能源转换中的作用，推动电气工程技术的发展和进步。
旋转磁场的产生原理
旋转磁场的产生原理1 旋转磁场的概念旋转磁场是指在空间中呈现出一个旋转的磁场的现象。
在电机、发电机、变压器等电气设备中，都需要旋转磁场来实现电能转换，因此旋转磁场的产生显得非常重要。
2 旋转磁场的实现方法实现旋转磁场有多种方法，包括：多相电流组合、交错极式磁体、磁场翻转、同轴转子、齿轮、电子电子转子等。
其中，多相电流组合是最常用的方法之一。
3 多相电流组合多相电流组合是利用多相电流交替作用形成旋转磁场的方法。
多相电流指的是分别在不同的相位上的电流，如三相电流就是指三种不同的相位电流。
如果将多相电流分别通入三个线圈中，由于每个线圈的电流相差120度，因此在三个线圈中会同时产生磁场，且磁场的大小和方向随时间呈现周期性变化，最终在空间中形成一个旋转的磁场。
4 磁通量翻转磁通量翻转是另一种产生旋转磁场的方法。
这种方法由两个线圈组成，它们在空间中呈90度的交叉排列。
将交流电源接入这两个线圈中，由于波形不同，每个线圈产生的磁通量都会在不同的时间段内发生翻转，这样就会在空间中形成旋转的磁场。
不过，这种方法相对较少使用，因为它对线圈的设计和制造要求较高。
5 同轴转子同轴转子是电机领域中常用的一种产生旋转磁场的方法。
这种方法是利用外层转子和内部的定子之间，由电流在定子上的方式来实现。
由于转子和定子之间有空隙，当定子上有电流时，会在空隙中产生磁场，这个磁场会与定子上的磁场发生作用，从而产生旋转磁场。
6 磁场翻转磁场翻转是一种有趣的产生旋转磁场的方法。
这种方法利用可变磁阻现象，通过改变回路中的磁阻系数来实现。
在磁场翻转的回路中，磁路一开始是沿着某个方向的，当电流在回路中流动时，会改变磁路的磁阻系数，从而使磁通量得以翻转。
由于磁路的翻转方向和电流方向相反，因此在空间中形成的磁场呈现旋转的状态。
7 总结以上是几种产生旋转磁场的常用方法。
不同的方法各有优缺点，可以根据实际应用场景进行选择。
对于电机、发电机、变压器等电气设备而言，旋转磁场是电能转换的基础，因此它的产生原理和相关技术的不断进步也促进了电气设备在能效和性能方面的不断提高。
旋转磁场的产生原理
旋转磁场的产生原理引言旋转磁场是现代工业和生活中广泛应用的一种电磁现象，其产生原理与电动机、发电机等电磁设备密切相关。
本文将探讨旋转磁场的产生原理，以及其在电动机和发电机中的应用。
一、磁场的基本概念磁场是由带电粒子产生的一种物理现象，它可以使磁性物质受到力的作用。
磁场可以分为静态磁场和动态磁场两种类型。
静态磁场是指磁场不随时间变化的情况，而动态磁场则是随时间变化的磁场。
二、电流与磁场的关系电流可以产生磁场，这是由安培环路定律所确定的。
当电流通过一根导线时，围绕导线会形成一个环绕电流方向的磁场。
这个磁场是一个闭合环路，其大小和方向与电流强度和方向有关。
三、旋转磁场的产生旋转磁场是指磁场的方向和大小随时间变化的情况。
旋转磁场的产生可以通过多种方式实现，其中最常见的是通过交流电源驱动的电动机和发电机。
1. 电动机中的旋转磁场电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它的核心部件是转子和定子。
当电流通过定子线圈时，定子线圈产生的磁场与转子磁场相互作用，从而产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会使转子受到力的作用，从而带动转子旋转。
2. 发电机中的旋转磁场发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它的核心部件也是转子和定子。
当转子旋转时，通过磁场线圈在转子上感应出电动势。
这个电动势在定子线圈上产生一定的电流，从而形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场会随着转子的旋转而不断变化，从而产生交流电。
四、旋转磁场的应用旋转磁场在电动机和发电机中有着广泛的应用。
1. 电动机中的应用电动机是现代工业中最常见的电磁设备之一。
它广泛应用于各种机械设备中，如电动汽车、风力发电机等。
电动机的工作原理是利用旋转磁场产生的力将电能转化为机械能，从而驱动机械设备的运动。
2. 发电机中的应用发电机是将机械能转化为电能的装置。
它广泛应用于发电厂、风力发电机组等领域。
发电机的工作原理是利用旋转磁场感应出的电动势产生电流，从而转化为电能供应给电网或其他电气设备使用。
旋转磁场的产生原理
05
总结与展望
总结
旋转磁场是电动机和发电机中的重要概念，其产生原理基于磁场和电流的相互作用。通过在导线圈中通入交流电，可以产生旋转磁场，进而驱动转子旋转。旋转磁场的产生原理不仅在电机领域有广泛应用，还涉及到物理、电磁学等多个学科领域。
展望
随着科技的不断进步和新能源的发展，旋转磁场的产生原理在未来将会有更广泛的应用。例如，在风力发电、电动汽车等领域，旋转磁场的应用将有助于提高能场，具有方向和大小。
磁场具有穿透性，可以穿透各种物质。
磁场会对放入其中的磁体或电流产生磁力作用。
磁场的变化会产生感应电动势和电流。
磁力选矿
利用不同矿物对磁场的磁力作用不同，将不同的矿物分离出来。
磁悬浮技术
利用磁场产生的磁力作用，使物体悬浮在空中，减少摩擦和阻力。
电磁感应
利用磁场的变化产生感应电动势和电流，实现能量的转换和传输。
详细描述
变压器中的旋转磁场
磁力泵中的旋转磁场
磁力泵中的旋转磁场是实现无接触传递力量的关键因素，通过磁场与电流的相互作用，实现力量的传递和泵的转动。
总结词
在磁力泵中，电流通过绕组产生磁场，该磁场在空间中以一定的速度旋转，形成旋转磁场。当叶轮与旋转磁场相互作用时，根据电磁感应原理，叶轮中产生感应电流，该电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，使叶轮转动。同时，磁力泵中的永磁体和导磁体之间的相互作用实现了无接触的力量传递。
电机中的旋转磁场
变压器中的旋转磁场是实现电能转换和传输的重要手段，通过改变磁场和电流的相互位置，实现电压的升高或降低。
总结词
在变压器中，一次绕组和二次绕组分别产生磁场，其中一次绕组产生的磁场作为主磁场，当一次绕组中通入交流电时，主磁场旋转，二次绕组中的感应电动势也相应旋转。通过改变一次绕组和二次绕组的相对位置，可以改变感应电动势的大小和方向，从而实现电压的升高或降低。
4.1.1旋转磁场
iU
iV
iW
Im
t
t=T/6
图 4.2 三相电流的波形
U1
iU
W2 V2 U2
iV
W1
V1
图 4.3（b-1） 三相电流流向
n0
V1
60
U2 W1
S
W2 N
V2
U1
图 4.3（b-2） 两极旋转磁场
1
旋转磁场的产生
当t=T/3时，由三相电流的波形可见，电流瞬时值iV=0，iU为正值，iW为负值。 这表示V相无电流，U相电流是从线圈的始端U1端流向末端U2端，W相电流是从线 圈的末端W2流向首端W1，这一时刻由三个线圈电流所产生的合成磁场如4-3(b-3) 所示，此时，合成磁场在空间顺时针方向又转了60°。
1
旋转磁场的产生
当t=0时，由三相电流的波形可见，电流瞬时值iU=0，iv为负值，iw为正值。 这表示U相无电流，V相电流是从线圈的末端V2流向首端V1，W相电流是从线圈的
始端W1流向末端W2，这一时刻由三个线圈电流所产生的合成磁场如4-3(a-2) 所示。
它在空间形成二极磁场，上为S极，下为N极（对定子而言）。设此时N、S极的轴
iW
Im
tห้องสมุดไป่ตู้
图 4.2 三相电流的波形
1
旋转磁场的产生
电流通过每个线圈要产生磁场，而现在通过定子绕组的三相交流电流的大小 及方向均随时间而变化，那么三个线圈所产生的合成磁场是怎样的呢？
这可由每个线圈在同一时刻各自产生的磁场进行叠加而得到。 下面就分别取t=0、T/6、T/3、T/2四个时刻所产生的合成磁场作定性的分析 （其中T为三相电流变化的周期）。
iU
iV
iW
旋转磁场的转速公式
旋转磁场的转速公式旋转磁场是指在空间中以一定速度旋转的磁场。
它是一种重要的物理现象，在许多领域中都有广泛的应用。
旋转磁场的转速公式是描述旋转磁场转速的公式。
下面我将介绍旋转磁场的转速公式以及其应用。
旋转磁场的转速公式可以用来计算旋转磁场的转速。
它的表达式如下：ω = 2πf其中，ω表示旋转磁场的转速，单位是弧度/秒；f表示旋转磁场的频率，单位是赫兹（Hz）；π是圆周率，约等于 3.14。
这个公式说明了旋转磁场的转速与其频率之间的关系，即转速等于频率乘以2π。
旋转磁场的转速公式可以通过以下实例来解释。
假设有一个旋转磁场，其频率为50赫兹。
根据转速公式，可以计算出该旋转磁场的转速为：ω = 2π × 50 = 100π 弧度/秒将π取值为3.14，可以得到：ω ≈ 314 弧度/秒这意味着该旋转磁场每秒钟旋转约314弧度。
旋转磁场的转速公式在实际应用中具有重要意义。
例如，在电机中，旋转磁场的转速与电机的频率有关。
通过控制电机的频率，可以调节旋转磁场的转速，从而实现电机的速度控制。
另外，在发电机中，旋转磁场的转速与发电机的输出电压有关。
通过调节旋转磁场的转速，可以控制发电机的输出电压，满足不同的电力需求。
除了在电机和发电机中的应用，旋转磁场的转速公式还在其他领域中有着广泛的应用。
例如，在医学成像中，MRI（磁共振成像）利用旋转磁场的转速来获取人体内部的影像。
通过控制旋转磁场的转速，可以获得不同部位的影像，用于诊断和治疗。
旋转磁场的转速公式是描述旋转磁场转速的重要公式。
它可以用来计算旋转磁场的转速，并在多个领域中有广泛的应用。
通过控制旋转磁场的转速，可以实现电机的速度控制、发电机的电压控制以及医学成像等应用。
旋转磁场的转速公式的理解和应用对于深入理解旋转磁场的特性和提升相关技术具有重要意义。
旋转磁场产生原理
旋转磁场产生原理旋转磁场产生原理是指当导体在外加电流作用下产生磁场，并且导体自身又处于另一个磁场中时，会受到一个力矩的作用，使得导体绕着一个轴线旋转。
这一原理在电机、发电机等领域有着广泛的应用，是电磁学中的重要概念之一。
首先，我们来看一下旋转磁场产生的基本原理。
当一个导体通电时，会在周围产生一个磁场，这是由安培定律所描述的。
而当这个导体本身又处于一个外部磁场中时，由于外部磁场对导体内的电流产生力矩，导体就会发生旋转运动。
这个力矩的大小和方向由洛伦兹力所决定，是一个十分复杂的物理过程。
其次，我们需要了解旋转磁场产生的条件。
首先，导体必须处于一个外部磁场中，这个外部磁场可以是恒定的，也可以是交变的。
其次，导体内部必须有电流通过，只有通过导体的电流才能产生磁场。
最后，导体必须能够自由旋转，这通常需要一个支撑结构来支持导体的旋转。
接着，我们来探讨旋转磁场产生的应用。
电机是利用旋转磁场产生原理的典型应用之一。
在电机中，通过控制电流的方向和大小，可以使得导体在外部磁场中产生一个旋转磁场，从而驱动电机的转动。
而在发电机中，正好相反，通过机械转动产生的旋转磁场可以诱导导体内部产生电流，从而实现发电的过程。
最后，我们需要注意旋转磁场产生原理的一些特点。
首先，旋转磁场产生需要外部磁场的存在，因此外部磁场的强度和方向会直接影响到旋转磁场的产生。
其次，导体内部的电流大小和方向也会对旋转磁场产生产生影响，因此需要精确控制导体内部的电流。
最后，旋转磁场产生原理是电磁学中的重要概念，对于理解电磁现象和应用电磁原理具有重要意义。
综上所述，旋转磁场产生原理是指导体在外部磁场作用下，通过电流产生旋转磁场的物理现象。
它在电机、发电机等领域有着广泛的应用，是电磁学中的重要概念之一。
通过对旋转磁场产生原理的深入理解，可以更好地应用和控制电磁现象，推动电磁技术的发展。
旋转磁场实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解旋转磁场的产生原理。
2. 观察并验证三相交流电产生旋转磁场的过程。
3. 掌握旋转磁场对电机转子运动的影响。
二、实验原理旋转磁场是指由三相交流电在空间产生的一对或多对磁极，在空间中以一定的频率旋转的磁场。
当三相交流电通入三相异步电动机的定子绕组时，就会在定子绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会在转子中产生感应电流，从而产生电磁转矩，使转子跟随旋转磁场旋转。
三、实验设备1. 三相异步电动机模型（含定子和转子）。
2. 手摇发电机。
3. 三相交流电源。
4. 电流表、电压表。
5. 导线、开关等。
四、实验步骤1. 将三相异步电动机模型接入三相交流电源。
2. 将手摇发电机与定子绕组连接，确保三相电流同步。
3. 开启手摇发电机，观察定子绕组中的电流变化。
4. 使用电流表和电压表测量三相电流和电压。
5. 观察转子运动，记录转速和转向。
6. 改变三相电流的相序，观察转子运动的变化。
五、实验结果与分析1. 当手摇发电机旋转时，定子绕组中的电流同步变化，产生旋转磁场。
2. 电流表和电压表显示三相电流和电压的波形，与理论计算一致。
3. 观察到转子开始旋转，转速逐渐稳定。
4. 改变三相电流的相序后，转子转速和转向发生变化，与理论分析一致。
六、实验结论1. 旋转磁场是三相异步电动机工作的基础，由三相交流电产生。
2. 旋转磁场的产生原理符合理论计算和实验观察。
3. 转子转速和转向与三相电流的相序有关。
七、实验讨论1. 实验过程中，电流表和电压表的读数与理论计算存在一定的误差，可能由于实验设备的精度限制。
2. 实验过程中，由于手摇发电机的转速不稳定，导致转子转速波动较大。
3. 在实际应用中，旋转磁场的产生和作用更加复杂，需要考虑多种因素。
八、实验心得通过本次实验，我对旋转磁场的产生原理有了更深入的了解，掌握了三相异步电动机的工作原理。
同时，实验过程中遇到了一些问题，通过查阅资料和讨论，我学会了如何解决这些问题。
旋转磁场的产生
磁场的作用
磁力作用
磁场对放入其中的磁体或电流产生磁力作用，使其受到吸引 或排斥。
磁场对电场的影响
磁场可以改变电场中电荷的运动状态，产生电磁感应现象。
磁场的方向
磁感应线
描述磁场方向的物理量，磁感应线上 任一点的切线方向即为该点的磁场方 向。
右手定则
右手握住导线，大拇指指向电流方向， 其余四指弯曲的方向即为导线周围磁 场的方向。
详细描述
当磁场在导体中旋转时，导体中的电子或带电粒子会受到洛伦兹力的作用而发生 定向移动，形成感应电流。这个电流又会产生自己的磁场，与原磁场相互作用， 进一步影响电子或带电粒子的运动，从而形成更复杂的电磁感应现象。
电磁力
总结词
旋转磁场还会产生电磁力，这是一种作用在带电粒子或电流上的力。
详细描述
当带电粒子或电流处于旋转磁场中时，它们会受到洛伦兹力的作用。这个力的大小与带电粒子或电流的电荷量、 速度以及磁场的强度有关。在旋转磁场的作用下，带电粒子或电流会受到力的作用而发生运动轨迹的变化，这是 许多电磁现象的基础。
电磁波的传播
总结词
旋转磁场还会影响电磁波的传播方向和速度。
详细描述
当电磁波在旋转磁场中传播时，磁场的变化会导致电磁波的相位和偏振状态发生变化。这种变化会影 响电磁波的传播方向和速度，从而影响电磁波的传播特性。这种现象在通信和雷达等应用中具有重要 的意义。
05 旋转磁场的产生与控制
旋转磁场的产生条件
变压器中的旋转磁场
变压器的转磁场在其中起到关键作用。
变压器的种类
02
旋转磁场在电力变压器、磁力变压器等不同类型的变压器中都
有应用。
旋转磁场对变压器效率的影响
03
旋转磁场的分布和强度对变压器的效率、电压变换比和能量传
旋转磁场产生原理
旋转磁场产生原理
旋转磁场产生的原理是通过施加电流于导线产生磁场，然后利用电机的电磁感应现象将电能转化为机械能。
具体而言，当通过导线流过电流时，会在导线周围产生一个磁场。
如果导线是直线排列的，则磁场的方向呈圆周的形式。
但是，如果导线是环形排列的，电流通过环形电路时，磁场将环绕整个环路，并在环环相连的部分形成闭合的磁场线。
当通过环形电路的电流方向为顺时针时，环路内的磁场将形成一个与指针方向一致的方向。
而当电流方向为逆时针时，则形成一个与指针方向相反的方向。
这就是由环形电路所产生的磁场所具有的特点。
当环形电路中的电流方向不断改变时，磁场的方向也会随之改变。
如果将电流方向不断反转，那么磁场的方向也会相应颠倒，形成一个旋转的磁场。
这种旋转磁场的产生原理就是通过不停地改变电流方向来实现的。
旋转磁场的产生在电机中起着关键的作用。
通过在旋转电机中放置一系列的导线，然后改变导线的电流方向，就可以在电机内部产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场就会与电机的定子磁场相互作用，导致电机转动。
通过不断改变电流方向，电机就可以不断地维持旋转磁场，使得电机能够持续地工作。
旋转磁场
教案副页 授课内容
组织形式
精心整理
ω
t=0o
时，定子绕组中产生的磁场空间分布：
对应正弦交流电波形 图，让学生来分析此时各
上图中，p=2。当正弦交流电完成一个周期的变化时，
每一对磁极只转过半个圆周，相对于 P=1 时，转速减半。
由此可以看出转速与磁极对数成反比。
即 ns
60 f1 p
小结：
导体中的电流方向，再用 安培定则来判定这时磁场 的方向和极性。在学生分 析时及时给与他们提醒、 补充和鼓励、表扬。 导出公式后可让学生分 别计算 p=1,p=2,p=3,p=4 时
/分）
少转，导出计算公式。
极对数（P）的概念：
对照接线图和剖面图和
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为 1。 波形图说明磁极对数和绕
iA
A
组的关系。
iC C
iB
A
Y
iA
N
Z
A
Z
X
Y
B
X A'
C
iC
B
S
Z'
X'
C'
X
Y' Y
Z
B'
C 即：ห้องสมุดไป่ตู้=1
B
当每相定子绕组由两部分组成时，如下图：
iB
页脚内容
旋转磁场的形成、方向与相序的关系和转速。
教学难点
多级旋转磁场的定子绕组空间分布。
教具 多媒体教学课件，电动机模型，条形磁铁，支架，可自由转动的小磁针
1．利用实验及多媒体课件演示，不仅优化了教学节奏，而且增强了教学的直 观性，从而使学生达到深刻理解的目的。
旋转磁场的证明
旋转磁场的证明一、旋转磁场的证明嘿，宝子们！今天咱们来唠唠旋转磁场这个超有趣的东西的证明哈。
咱先得知道啥是旋转磁场呢。
简单来说，就是在电机学或者一些电磁学领域里，有这么一个磁场，它不是固定不动的，而是像小陀螺一样转起来的磁场。
这玩意儿在好多地方都特别重要，像电动机能转起来，很大程度上就是靠这个旋转磁场呢。
那怎么证明它存在呢？咱可以从几个方面来看哈。
咱先从理论方面说起。
我们知道，根据电磁感应定律，当有电流通过一些特定的绕组的时候，就会产生磁场。
如果我们有三相的绕组，然后给这三相绕组分别通上相位互差120度的交流电。
想象一下哈，就像三个小伙伴，他们按照一定的节奏轮流发力。
这个时候，在空间中产生的磁场就会叠加起来，然后就形成了一个合成的磁场。
这个合成磁场它的方向就会随着时间不断地改变，这不就像是在旋转嘛。
比如说，在某一时刻，这个合成磁场在A方向，过了一小会儿，因为三相电流的变化，它就跑到B方向去了，就像是在空间里做圆周运动一样。
再从实验的角度来看呢。
我们可以做一个简单的小实验。
准备一个三相异步电动机的模型，然后给它接上三相电源。
这个时候，我们可以用一些小磁针放在电动机的周围。
你就会发现，小磁针会动起来哦，而且不是乱动，是有规律地动，就好像被一个旋转的东西影响着一样。
这其实就是旋转磁场在作用啦。
小磁针感受到了磁场的力量，随着磁场的旋转而发生转动。
还有一个很直观的办法就是用磁场模拟软件。
现在有好多很厉害的软件，可以模拟电磁现象呢。
我们把三相绕组的参数，还有通入的电流参数啥的都输入进去，然后软件就能给我们模拟出磁场的分布和变化情况。
你就会清楚地看到，那个磁场就像一个调皮的小精灵，在空间里欢快地旋转着。
反正就是说呢，旋转磁场这个东西，不管从理论的推导，还是从实验的验证，或者是借助现代的模拟工具，都能很好地证明它的存在。
这就像我们在探索一个神秘的宝藏，通过不同的线索，最后都指向了这个宝藏是真实存在的，旋转磁场就是这么个宝藏般的存在啦，对我们理解好多电磁相关的东西都特别关键哦。
旋转磁场
在分析过程中要给以 学生提示和鼓励。
③ωt=120o 时，合成磁场方向顺时针又转过 60o，共 120 o。 分别让学生来分析
ωt=120o、180o 时合
n0
A
成磁场的方向，让学 生积极参与进来，激 发学习的主动性。
Y
Z
A
C
B
X
④ωt= 180o 时，合成磁场方向顺时针又转过 60o，共 180 o。
异步电动机 三相电动机
学生简单介绍电动机 的结构，有定子和转子 两部分构成。
§4-1 旋 转 磁 场
给学生用小磁针和 条形磁铁做演示实验，
旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转 的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称 三相交流电时会产生这种旋转磁场。
让学生观察要想让小 磁针转动必须要让条 形磁铁绕着小磁针旋 转，当条形磁铁围着小
导出公式后可让学生 分别计算 p=1,p=2,p=3,p=4 时 的 同 步转速，体会转速也磁极 对数成反比。加深记忆。
每一对磁极只转过半个圆周，相对于 P=1 时，转速减半。 总结分析方法：在以上
由此可以看出转速与磁极对数成反比。
分析这些旋转磁场的过程
即 ns
60 f1 p
中一定要用波形图、剖面 图、绕组接线图三个图来
对照看，这样既可以明白
三相绕组在空间的连接关
系又可以知道三相电流在
任一瞬时各相的方向，同
时也可以对电机的结构有
小结：
一个立体的认识，为以后 学习三相异步电动机的结
1、 正弦交流电产生的条件。
构、绕组展开图打下基础。
2、 改变旋转磁场的方向的分法。
四、 课堂小结（四分 钟）
旋转磁场产生原理
旋转磁场产生原理
旋转磁场的产生原理是基于法拉第电磁感应定律和安培定律。
当一根通有电流的导线放置在外磁场中时，由于电流和磁场之间存在相互作用，导线会受到一个力的作用，使其发生旋转。
具体来说，当电流通过导线时，导线周围就会形成一个磁场。
而外磁场与导线内磁场之间存在交互作用，导致导线受到一个力的作用，称为洛伦兹力。
这个力的方向与电流方向、磁场方向及力的方向右手定则相关，所以导线会发生旋转。
另外，根据法拉第电磁感应定律，当导线在磁场中旋转时，磁场的变化会导致感应电动势的产生。
这个电动势会产生一个逆向磁场，与原磁场相互作用，从而使导线得以旋转。
综上所述，旋转磁场的产生原理是由于电流与外磁场之间的相互作用以及磁场的变化所导致的。
该原理在许多实际应用中被广泛利用，比如电动机和发电机等。
旋转磁场1
S
F
图4-1 旋转磁极对线圈的作用
§4
1 旋转磁场
如果处于闭合线圈外面的一对磁极逆时针旋转，则线圈内 的磁通变化，会感生出电动势，并产生感生电流，感生电流与 外面旋转磁场作用产生的电磁力矩使线圈跟着旋转。 一、定子旋转磁场的产生
SF N
图4-1 旋转磁极对线圈的作用
图4-2 单个线圈元件示意图
§4
(c ) 三相对称电流的波形图
t = 0
N
U1 V2 W2 W1 U2 V2
t =
U1
π 2
V2 W2 N
t = π
S
U1
t = 3π 2
U1 V2
t = 2π
N
U1
V2
W2
S
W1 U2
W2 W1 U2
N
W1 U2
S
W1 U2
W2 V1
V1
V1
V1
V1
S
N (d) 三相（两极）绕组旋转磁场的形成
a N
d
F F
S c
b
图4-1 旋转磁极对线圈的作用
图4-2 单个线圈元件示意图
§4
1 旋转磁场
如果处于闭合线圈外面的一对磁极逆时针旋转，则线圈内 的磁通变化，会感生出电动势，并产生感生电流，感生电流与 外面旋转磁场作用产生的电磁力矩使线圈跟着旋转。 一、定子旋转磁场的产生
aF N
d dS
Fc
b
图4-1 旋转磁极对线圈的作用 图4-2 单个线圈元件示意图
1 旋转磁场
如果处于闭合线圈外面的一对磁极逆时针旋转，则线圈内 的磁通变化，会感生出电动势，并产生感生电流，感生电流与 外面旋转磁场作用产生的电磁力矩使线圈跟着旋转。 一、定子旋转磁场的产生
1.旋转磁场第一篇
序章：科学是神奇的，科学为今天的人们带来了各种的便利和享受。
那么，在科学领域的科技手段下，我们能否实现生命近乎“长生不老”传说的可能？我想，很多人也许相信：是可能的！也许这是一条困难的征途，然而在“死亡宿命的面前”我们都没有退路。
或许这需要我们人人都贡献一点智慧之光。
——或许科学是世间唯一通神之路。
那么第一步：我们从再次审阅我们教科书中的一些基础知识开始，其中或许会有一些我们所忽略了的疑惑和现象，……。
———————————————————————————————————————————旋转磁场第一篇：旋转磁场的论证以及属性（第一个实验：超导体磁阻实验）实验说明：①，阻磁材料：冷却的超导体材料，均匀厚度板材形状；材质大小，（理论范围）四周无限延伸。
②，磁铁：圆柱体，厚度与阻磁材料厚度一致。
在超导体冷却达到阻磁效应的时候无缝内嵌于超导体中，磁铁平面与阻磁材料平面一致。
③，试验现象：磁场没有穿过阻磁材料，同时磁场却没有消失。
结论：也许我们传统理论中对磁场定义的‘南进北出，闭合磁场通量’的特性或者是存在一定的问题的。
或者：关于磁场的南极和北极应该是属于‘两个相对独立性场域体系’。
（第二个实验：旋转电弧实验）结论：这个实验现象或者能够说明磁场是一种拥有‘定向旋转方向’的‘旋转性场域’，同时南北两极相对独立又相互统一）。
（如下图）结论：如图中文字‘面向北极：磁场逆时针方向旋转；面向南极：磁场顺时针方向旋转。
’（第三个试验：两个磁铁的相吸和相斥关系）结论：如图中文字‘两个相互吸引的磁铁，相互接触的‘旋转磁场方向’总是处于同向状态；两个相互排斥的磁铁，相互接触的‘旋转磁场方向’总是处于逆向状态。
’———————————————————————————————————————————后记：我们或者不一定乞望诺奖的获得，但我希望能够改写现行教科书一部分的内容。
或者我们最终是为了追逐近乎‘长生不老生命’的传说；或者我只是希望未来我的孩子们所学的一些知识不再是一团迷糊！！！————————————————本文由‘公众号：以科学之名的谢万民’之‘以销售之名玩科学’个人研究探索发布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三个绕组中就会产生三相对称电流iu、iv、iw。
（2）三相对称电流的数学表达式 i
A
以Iu 为初始相量，则：
iU Im sin t
iV Im sint 120 iW Im sint 240
ZX Y
C B
（3）电流的波形图
（4）电流的参考方向
当电流i为正时，由首端流入尾端流出； 当电流i为负时，由尾端流入首端流出 。
◆4.旋转磁场的旋转方向与三相电流相序一致。
二、旋转磁场的旋转方向
1. 电源以正序U、V、W接入定子时，旋转磁场的旋转方向：
2. 电源以相序U、W、V接入定子时，旋转磁场的旋转方向：
iA
A
U
iA
A
U
ZX
Y C
B
iB V
iC W
电源电压相序：U→V→W
绕组内电流相序：iA→iB→iC
磁场的旋转方向：A→B→C （顺时针）
B
SC
C
t 60
Z
Y
A'
iW=0，iU＞0，iV＜0
电流变化 60，磁场旋转 30
i iU iV iW
A Y'
60
Z
Im
C' • S
B
N
t X ' • N
B'
•
S•
C
t 120
Z'
Y
A'
iV=0，iU＞0，iW＜0
电流变化120 ，磁场旋转 60
以此类推：
i iU iV iW
Im
t 360
A Y'
数的关系为：
经过计算，交流电机的同步转速用表格表示为：
p
1
2
3
…
n1(r/min) 3000 1500 1000
…
四、总结
1.三相对称的定子绕组中通入三相对称电流时产生旋转磁场。
2.旋转磁场旋转方向与三相对称电流相序一致。要改变旋转
磁场的旋转方向，也就是电动机的旋转方向，只需要把定
子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
3.旋转磁场的转速与极对数的关系：n1
60 f1 p
五、随堂练习
P98面 填空题（1、2、3）
六、作业
课后习题：判断题（1、2）、选择题（1、2） 、问答题（1、2）
谢谢指导！
i iU iV iW
Im
t
t 0
iU=0，iV＜0，iW＞0
A
Y NZ
C
B
S
X
i iU iV iW
Im
t
t 120
iV=0，iU＞0，iW＜0
Y
S
C
A
Z 120
NB
X
i iU iV iW
Im
t
t 240
iW=0，iU＜0，iV＞0
Y
CN
AA Z
S
B
X
120
i iU iV iW
Im
t 360
120 Y
t
A
NZ
C
B
S
X
iU=0，iV＜0，iW＞0
A
t 0
YNZ
C
B
S
X
120 Y
t 360
A
NZ
C
B
S
X
t 120
A
Y
Z 120
S
C
ZYX C
B
iC V
iB W
电源电压相序：Байду номын сангаас→V→W
绕组内电流相序：iA→iC→iB
磁场的旋转方向：A→C→B （逆时针）
3.任意对换两根电源相线（如对调U、V或者U、W）,旋转
磁场的旋转方向：
对调（U/V）A
iB U 对调（U/W）A
iC
U
CZYX B
iA
V
CZYX B
iB
V
iC W
绕组内电流相序:iB → iA → iC
尊敬的各位专家评委：
您们好！
今天我所讲的课程是教材《城市轨道交通车辆电机》 第三章 交流电机基础知识 第三节 旋转磁场
课前复习
1.三相对称交流电：
频率、幅值相同，空间互差120°的三个单相交 流电的组合。
2.右手安培定则：
用右手握住导线，让伸直的大 拇指所指的方向与电流的方向 一致，那么四指的弯曲方向就 是磁感线的环绕方向。
()电流入
Y
A Z
i iU iV iW
Im
C
B
t
(•)电流出
X
3.旋转磁场的产生
（1）当ωt=0时，iu=0，iv＜0，iw＞0；
（2）当ωt=120°时，iv=0，iu＜0，iw＞0； 与ωt=0时刻相比较，顺时针旋转了120° （A相→B相）。
（3）当ωt=240°时，iw=0，iu＜0，iv＞0； 与ωt=120°时刻相比较，顺时针旋转了120° （B相→C相）。
（4）当ωt=360°时，iu=0，iv＜0，iw＞0； 与ωt=240°时刻相比较，顺时针旋转了120° （C相→A相）。
4.小结
◆1.三项对称定子绕组通入三相对称电流后， 定子中产生了旋转磁场。
◆2.电流变化一周期（360°），旋转磁场也 旋转一周（360°）。
◆3.产生的旋转磁场有一对磁极（一个N极， 一个S极）。
NB
X
AA
t 240
Y
Z
S
CN
B
X
120
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z' A'
t 0
Z •B
•
S
X
C
Y
iU=0，iV＜0，iW＞0
iU
A
X A'
Z' X'
iw
C
C' Z
Y' B' Y
B
iv
i iU iV iW
Im
t
i iU iV iW
Im
30°
A
Y
Z
C
CS'
NZ
B
•
t X ' •
•X
B • ZN'
一、旋转磁场的产生
1.定子结构简介
（1）三相绕组AX、BY、CZ中，每相绕组一个线圈。
（2）三相绕组空间互差120°，对称
分布在6个凹槽之中。
A
Y
240 C
Z
B
X 120
定子三相对称绕组
2.定子中通入三相对称电流
（1）电路图
定子的末端（X、Y、Z）连接在一起，首端（A、B、
C）分别接入三相对称电源，三相电源相序为U、V、W，
W
iA
绕组内电流相序:iC → iB → iA
磁场旋转方向：逆时针
磁场旋转方向：逆时针
4.小结：
◆由上面分析可知：要改变旋转磁场的旋转方向（亦 即改变电动机的旋转方向）时，只要把定子绕组接 到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
三、旋转磁场的磁极对数与旋转速度
1.两极旋转磁场的转速
磁极对数p=1→旋转磁场的转速 n1 60 f1
C'
N
X' S
t •
B'
N
•
Z
•B
•
S 180
X
C
Z'
Y
A'
iU=0，iV＜0，iW＞0
电流变化一个周期，旋转磁场在空间转了1/2转
2.四极旋转磁场的转速
磁极对数p=2→旋转磁场的转速
n1
60 f1 2
同理分析可知，当p=3时，旋转磁场的转速
当p=4时，旋转磁场的转速
n1
60 f1 4
n1
60 f1 3
3.推论：当有p对磁极时，
旋转磁场的转速
n1
60 f1 p
也就是说，旋转磁场的转速与电源频率成 正比，与磁极对数成反比。
例：我国交流电的工频是50Hz,则转子的转速与极对