1章 11引言和基本概念 电机和电动机械均是由耦合的电路和磁路组成。磁路是指磁通的路径,正如电路是电流 的路径一样。电流和永磁体均可提供磁通。在电机中,载流导体与磁场(由导体中的电流或永 磁体产生)的相互作用将导致电机的能量转换 如图1-1所示,将一个长度为l的导体置于一对磁极之间,设导体中流过电流I,导体与磁 通线的相对位置在图上标出。实验表明此时该导体将受到力F的作用,力的大小为 F= BIL (1.1) 此处,B是沿磁力线方向的磁通密度B的大小,其国际单位为特斯拉(T)(此后还将对其等效 单位加以简介)。式(11)表明B可定义为单位电流的作用力。式(11)就是安培定律的 种描述;当导体相对于磁力线为任意方向时,存在着更为一般的描述 F= IL X B (1.2) 其中L是在电流方向上数值l的矢量播述;且作用力垂直于导体和磁场(图1-2)。描述力或 力矩产生的安培定律[式(1.1)或式(1.2)]为电机的运转奠定了分析基础 作用力方向F= BUSine 力方向 图1-1 B穿过某一给定(开放或闭合)表面的通量称为通过该平面的磁通,记为,即 =|B·dS=「B:ns (1.3) 其中n是该表面基本单元d外法线方向的单位矢量(图13)。如果B的大小均匀且与该平 面正交,则对于区域A,由式(1.3)可得 BA (1.4) 因此 B 磁通的国际单位是韦伯(W)。式(15)表明B或B的单位可表述为Wbm2,即1T=1Wbm2 安培环路定律描述了电流和磁场之间的相互关系,其中一种表述方式为 H·dL (1.6a) 其中H为电流I所形成的磁场强度(单位符号为Am)。根据式(1.6a),沿一闭合路径的H线 积分等于该路径所环绕的电流。若电流穿过该闭合路径N次(如图14)则式(16)变为 bH·dL=N=字 (1.6b) ①疑有误,B的大小常见定义为“通过单位电流的单位长度导体上的作用力