问发电机和电动机在定子磁场不变时,转子方向一样吗？

总的来说，转子和定子没有严格的上的区分，只是从运动与否给予的定义。你所举的例子与实际的交流电动机相比较是有所区别的，但与直流电动机则无异，电加在转子上，给定的磁场来模拟定子形成的磁场。因此，磁铁可以理解为定子，金属杆可以理解为转子，金属轨道可以理解为换向装置。

当电机接在电网上时，1）对交流电机来说，转速小于同步转速时，它工作在电动机状态；当它的转速大于同步转速时（大的很少一点点），它就工作在发电机状态了；它的转动方向一直没有变； 2）对直流电机来说，情况完全相同，只不过它的转速分界点是理想空载转速；

不论是发电机或者电动机，转子的旋转方向总是与定子的磁场旋转方向一致的。所以，只要确定定子磁场的旋转方向不变，转子的旋转方向也就确定一样了。