[發(fā)明專利]一種立式三相柔性寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性測量系統(tǒng)及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810800999.6
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108919150B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永建;張凱;張長庚;岳帥超;竇宇
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發(fā)明公開了一種立式三相柔性寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性測量系統(tǒng)及測量方法。該系統(tǒng)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；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(nèi)層H線圈和外層H線圈；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。鐵心固定于鐵心固定支架上；支柱固定到鐵心固定支架上，支柱頂部放置有待測樣片；四根B探針均勻地固定在B?H磁信號傳感線圈板上；內(nèi)層H線圈和外層H線圈繞制在B?H磁信號傳感線圈板上；B?H磁信號傳感線圈板放置于待測樣片的中心位置處；鐵心極頭處嵌套有一個勵磁繞組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性檢測領(lǐng)域，具體是一種立式三相柔性寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術(shù)

目前較為通用的電工裝備中磁性材料磁特性的測量試樣均為單片形狀，一維磁特性測量裝置中常用的是矩形單片試樣結(jié)構(gòu)，例如，用于一維愛潑斯坦方圈法的試樣是由長條形硅鋼片搭接而成；用于二維單片測量法的試樣為正方形單層磁性材料。隨著對磁性材料研究的逐步深入，需要對單片類磁性材料在實際工況中各個頻率段的磁特性進行測試，而且在對待測試樣進行測量時，待測試樣中心的磁化均勻區(qū)域需要增大。所以，設(shè)計三相柔性寬頻磁特性檢測裝置及測量方法成為磁特性測量領(lǐng)域必不可少的一環(huán)。

傳統(tǒng)的一維磁特性測量如愛潑斯坦方圈法只考慮了平面內(nèi)某一方向的磁特性，二維磁特性測量如二維方形單片測量法，采用的是正方形的待測樣片，令處于平面內(nèi)兩個正交方向的激磁鐵心對正方形待測樣片進行磁化的方式。

已有的一維磁特性測量裝置及方法只考慮了平面內(nèi)某一方向的磁特性，但在實際工況中，如電機鐵心動態(tài)磁特性、變壓器拐角或“T”形結(jié)合處存在旋轉(zhuǎn)磁特性，鐵心材料的磁導率或磁阻率所體現(xiàn)的B、H關(guān)系不再是標量而是復雜的張量形式。因此，傳統(tǒng)一維方法并不能測量旋轉(zhuǎn)磁特性，會導致工程計算的不準確性，與實際產(chǎn)生較大的偏差，這種電磁計算的不準確性造成了電工裝備的非最優(yōu)化設(shè)計，從而引起附加損耗的增加或者造成局部過熱等問題。

已有的二維磁特性測量裝置及方法采用的是正方形樣片，正方形樣片相對于六邊形樣片來講，樣片磁化后的中心均勻區(qū)域不如六邊形好，測量誤差比六邊形樣片大。已有的二維磁特性測量裝置采用六邊形樣片進行測量時，采用的是平面式激磁結(jié)構(gòu)，用形狀相同的樣片疊放成激磁鐵心，這樣做的結(jié)果是在激磁鐵心“T”形結(jié)合處存在旋轉(zhuǎn)磁特性，當勵磁繞組通過電流時，鐵心會產(chǎn)生比較大的漏磁，樣片的表面的感應(yīng)電壓信號本來就很微弱，還會引入更多的雜散信號和諧波。

已有技術(shù)的磁特性檢測裝置，勵磁繞組采用矩形結(jié)構(gòu)窗口利用率低，漏磁問題突出；磁路材料為硅鋼片，高頻下具有較高的鐵心損耗，發(fā)熱問題嚴重。已有技術(shù)的檢測裝置不能實現(xiàn)高頻下旋轉(zhuǎn)磁特性的模擬。

文獻《張艷麗,何厚鍵,謝德馨,KOH?Chang-seop.基于二維磁特性測量的電工鋼片矢量磁滯模型[J].中國電機工程學報,2010,30(03):130-135》中的待測樣片是方形的，方形樣片相比于正六邊形樣片來說在樣片被磁化時的均勻程度不如正六邊形好。而且測量B傳感信號采用的是在樣片上打孔進行測試的方法，這種方法屬于破壞性測量，打孔對待測樣片上的測量區(qū)域會產(chǎn)生殘留應(yīng)力，對的磁特性的測量有較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種立式三相柔性寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性測量系統(tǒng)及測量方法。

本發(fā)明解決所述系統(tǒng)技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種立式三相柔性寬頻旋轉(zhuǎn)磁特性測量系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)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(nèi)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；