电机电磁转矩产生原理的一点疑惑！

十二飞帝

在学习电机时，有这样一个问题一直萦绕于心:
电机电磁转矩产生的原理是带电导体切割磁力线产生力，也就是公式F=BLI，但是通过查看电机的磁力线分布，发现导体并未切割磁力线啊，磁力线几乎没有通过槽内导体，也就谈不上切割，那力是怎么产生的？

十二飞帝

可以看到磁力线基本全部从齿上通过，导体并未切割磁力线。

abc1234567

转子旋转，磁场切割导体

abc1234567

导体不动，磁场旋转，不就切割磁力线了，你的图是电机磁路走过的路径。

十二飞帝

abc1234567 发表于 2019-10-23 16:25
导体不动，磁场旋转，不就切割磁力线了，你的图是电机磁路走过的路径。

磁路的路径不就是磁力线吗，磁力线没经过导体，怎么去切割啊。
比如磁力线是水，齿就是水道，那么槽就是小土包，水从水道流过，我站在土包上，水根本就切不到我啊。
当然带磁体的转子可以比作是向外喷水的超大功率旋转喷射水枪。

Green2049

磁路的路径就是磁力线，磁力线主要经过定子齿，没经过槽内导体；这是事实！
当转子旋转时，磁力线会从一个定子齿跳跃到另一个定子齿，跳跃的过程，就是切割磁力线的过程！
磁力线动态视频慢放，可以看到磁力线的跳跃，

十二飞帝

Green2049 发表于 2019-10-23 17:31
磁路的路径就是磁力线，磁力线主要经过定子齿，没经过槽内导体；这是事实！
当转子旋转时，磁力线会从一个 ...

也就是说跳跃的过程就是切割磁力线的过程，而且还把磁力线给切断了。
那么问题又来了，磁力线是没有起点没有终点的闭合线，为什么又断了呢？

yushukun123

这个问题应该多看看电机学  估计就会明白很多了啊      

十二飞帝

yushukun123 发表于 2019-10-23 19:25
这个问题应该多看看电机学  估计就会明白很多了啊

大侠能否明示，愿闻其详！

zengxiaodong

有这个疑问的人很多，在多个帖子里讨论过了。

zengxiaodong

http://www.simol.cn/thread-118252-2-1.html

在这个帖子里，36及以后的几楼里面谈到楼主的问题。

补充内容 (2019-10-28 09:15):
还有这样的奥妙！www要改成bbs

zengxiaodong

下载动画，可以清楚看到槽内导体如何切割磁力线

https ://pan.baidu.com/s/1Cg5SEUoFRJpS_wPam79NBg



从动画中可以看到：


1、槽内导体是如何切割磁力线的；

2、转子磁极中心是如何反复偏移的，而且负载越大偏斜越多；

3、转子轭部磁密如何变化；

4、定子齿部磁密如何变化，包括反向的过程；

5、定子轭部磁密是如何变化，包括反向的过程；

6、磁钢一半增磁一半退磁的具体过程；

7、槽内磁密的变化情况。

补充内容 (2019-11-5 08:22):
链接：ht-tps://pan.baidu.com/s/1Or6BjPK9azuc4YvJIjEWwQ
提取码：8bf6

十二飞帝

zengxiaodong 发表于 2019-10-23 23:04
http://www.simol.cn/thread-118252-2-1.html

在这个帖子里，36及以后的几楼里面谈到楼主的问题。

谢谢曾老师，茅塞顿开！
也就是转矩的大部分的确不是通过切割磁力线产生的，而是因为导体通入电流后，使的齿的两个侧面的磁通密度不同，导致其所受的法向力不同而产生差值，即产生转矩。
这里的法向力就是传说中的maxwell力吗？
曾老师能否讲解一下maxwell力的原理，使其不再是“传说”！

zengxiaodong

十二飞帝 发表于 2019-10-24 08:16
谢谢曾老师，茅塞顿开！
也就是转矩的大部分的确不是通过切割磁力线产生的，而是因为导体通入电流后，使 ...

高中物理，并没有讲转矩是切割磁力线产生的，而是讲到反电势是切割磁力线产生的！

从动画图中可以明显看出，槽内导体确实是迅速切割磁力线，因此这条是不矛盾的，可以自圆其说。


但是，动画中有限元后处理给出的磁力线分布图要注意一个特殊点，那就是磁力线总数是固定的，这会导致一些误解，真实的物理现实是磁力线密度才是确定的物理量，那就是磁密B


很显然，槽内有磁力线而且导体确实在切割磁力线，但是不管其如何迅速切割磁力线，槽内磁密却是不高的，这点就与BIL产生了矛盾。

zengxiaodong

事实上，BIL这个公式，对于洛伦茨力是正确的，对于载流导体磁力计算也是正确的。但在含有铁磁材料的场合，还有另外一种力，那就是“对齐力”，有铁心电机中的转矩主要的并不是导体电磁力，而是所谓的“对齐力”！

yushukun123

老师，动画打不开啊，能不能当附件传上来，学习学习啊。多谢

footleft

哇，这个问题这么多人讨论啊，我觉得“电机电磁转矩产生的原理是带电导体切割磁力线产生力，也就是公式F=BLI”这个前提就用问题。
先按感应电机来说，首先是，磁场与导体的相对运动在导体上产生了感应电流，感应电流产生的感应磁场，定子磁场与感应磁场之间的磁力  我觉得才是电机转矩产生的原因。
15楼提出的“对齐力”就是磁场与磁场的作用力啊

木小站_VCdpP

有槽电机  磁力线走齿上，定子受力主要在齿尖处，不在线圈绕组上。

铁磁材料上的作用力主要是由介质磁导率变化而引起的，齿壁受力公式是 f=Bn^2/(2μ0)，左右齿壁的合力 应是 t=(Bn1^2-Bn2^2)/(2μ0)，槽内电枢绕组的作用是电枢磁场改变槽左右齿壁处的磁场分布（Bn1和Bn2的大小）

木小站_VCdpP

计算齿壁处的受力一共有两种方法 一个是等效成分子电流受力，一个是麦克斯应力公式，如图。

十二飞帝

木小站_VCdpP 发表于 2019-10-24 11:06
有槽电机  磁力线走齿上，定子受力主要在齿尖处，不在线圈绕组上。

铁磁材料上的作用力主要是由介质磁导 ...

嗯，这样就更理解转矩产生的原理了。
有刷直流电机就很容易理解了，转子即是电枢，齿受力而产生转矩。
那么永磁无刷电机是定子齿受力，根据作用力和反作用力很容易知道转子也有相同的转矩。但是，我想继续问的是转子这边的产生力的原理是什么，在计算力的公式里B又应该是何处的磁密。