[發明專利]一種立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統及測量方法

有效

• 申請號: 201810800999.6
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108919150B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李永建;張凱;張長庚;岳帥超;竇宇
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

1.一種立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統，其特征在于該系統包括無感電容、LabVIEW測試平臺、功率放大器和立式三相柔性寬頻磁特性檢測裝置；所述裝置包括鐵心固定支架、鐵心、B-H磁信號傳感線圈板、支柱、勵磁繞組、B探針、內層H線圈和外層H線圈；所述LabVIEW測試平臺與功率放大器連接，功率放大器與無感電容連接，無感電容與勵磁繞組連接；

所述鐵心固定于鐵心固定支架上；鐵心包括上鐵心、下鐵心和側面鐵心；固定好的上鐵心、下鐵心和側面鐵心的極頭相互連接，連接處組成一個正六邊形；所述支柱固定到鐵心固定支架上，支柱頂部的正六邊形結構與上鐵心、下鐵心和側面鐵心的極頭圍成的正六邊形位置重合，支柱頂部的正六邊形結構頂端放置有待測樣片，待測樣片與上鐵心、下鐵心和側面鐵心的極頭處對齊并接觸；四根B探針均勻地固定在B-H磁信號傳感線圈板上；內層H線圈繞制在B-H磁信號傳感線圈板上；外層H線圈繞制在B-H磁信號傳感線圈板上，位于內層H線圈外側且與內層H線圈垂直；所述B-H磁信號傳感線圈板放置于待測樣片的中心位置處；上鐵心、下鐵心和側面鐵心的每個極頭處嵌套有一個勵磁繞組。

2.根據權利要求1所述的立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統，其特征在于上鐵心、下鐵心和側面鐵心的極頭加工成楔形；上鐵心與下鐵心相同，側面鐵心的極頭的楔形相對于上鐵心與下鐵心的極頭旋轉90°。

3.根據權利要求1所述的立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統，其特征在于勵磁繞組為梯形，使得待測樣片所在處平面能夠放置更多的勵磁線圈。

4.根據權利要求1所述的立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統，其特征在于每個勵磁繞組均包括進線端子、出線端子、第一層勵磁線圈、第二層勵磁線圈和第三層勵磁線圈；第一層勵磁線圈、第二層勵磁線圈和第三層勵磁線圈中第一層勵磁線圈的匝數最少，第三層勵磁線圈的匝數最多，匝數逐層遞增；相鄰層勵磁線圈之間進行絕緣處理；所述第一層勵磁線圈、第二層勵磁線圈和第三層勵磁線圈繞制在鐵心上；第一層勵磁線圈、第二層勵磁線圈和第三層勵磁線圈均安裝有進線端子和出線端子，通過進線端子和出線端子進行串并連接。

5.根據權利要求1所述的立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統，其特征在于所述鐵心采用0.05mm的超薄硅鋼卷制而成。

6.一種基于權利要求1-5任一所述立式三相柔性寬頻旋轉磁特性測量系統的磁特性測量方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一：將待測樣片放置在支柱上，并調整待測樣片的位置使得待測樣片與上鐵心、下鐵心和側面鐵心的極頭處對齊并接觸；

步驟二：選擇一種測試頻率對應的勵磁繞組連接方式，將對應的進線端子和出線端子進行連接；

步驟三：用電感電容電阻表測量儀測量此時頻率和勵磁繞組連接方式下的電感，根據諧振公式計算出此時需要的電容，采用耐高壓的無感電容進行匹配，降低系統中的勵磁電流；

步驟四：在三個方向的所有勵磁繞組中分別通入三相正弦交流電，通過LabVIEW測試平臺發出單一方向交變勵磁信號，經過功率放大器放大后，控制勵磁繞組中三相正弦交流電的幅值和相位，在待測樣片所在平面中形成單一方向的交變磁場；

步驟五：觀察磁通密度和磁場強度波形，檢測距離較遠的兩根B探針之間的電壓信號，檢測內層H線圈和外層H線圈的感應電壓信號，存儲磁特性數據，提高勵磁電壓信號，直至待測樣片飽和；

步驟六：觀察到磁場飽和后，緩慢減小勵磁信號，對待測樣片進行退磁；

步驟七：通過LabVIEW測試平臺發出另一個單一方向交變勵磁信號，經過功率放大器放大后，控制勵磁繞組中三相正弦交流電的幅值和相位，在待測樣片所在平面中形成另一個單一方向的交變磁場，重復步驟五和步驟六；

步驟八：通過LabVIEW測試平臺發出三路相位配合勵磁信號，經過功率放大器放大后，控制勵磁繞組中三相正弦交流電的幅值和相位，在待測樣片形成旋轉磁場，重復步驟五和步驟六，得到不同勵磁電壓作用下，樣品的磁感應強度和磁場強度軌跡圖；

步驟九：更換勵磁繞組連接方式，重復步驟三、步驟四、步驟五、步驟六、步驟七和步驟八，直至完成所需頻率和勵磁方式下的磁特性檢測，得到不同頻率、不同勵磁電流作用下，樣品的磁感應強度和磁場強度軌跡圖，進而可以計算損耗。