[發明專利]一種基于磁感原理的磁性材料B-H曲線測量方法

有效

• 申請號: 202011350288.7
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112540330B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 程明;朱新凱;秦偉;王政
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種磁性材料B-H曲線的測量方法，其特征在于，基于磁路矢量模型對愛潑斯坦方圈進行電磁耦合建模，愛潑斯坦方圈的鐵心由被測硅鋼片疊壓而成，鐵心上纏繞匝數相等的勵磁線圈和探測線圈；所述測量方法包括：

(一)、基準B-H曲線測量過程：

S1、在勵磁線圈上接入基準頻率為f的電壓將產生勵磁電流在探測線圈上將出現感應電壓愛潑斯坦方圈鐵心中的磁通表示為其中N₂為探測線圈的匝數；

S2、去除勵磁繞組銅耗后，通過功率分析儀測得通入勵磁繞組的有功功率，根據有功功率與磁感的關系求得磁感L_mc，ω為磁路中磁通變化的角頻率；

S3、通過示波器觀測每一個感應電壓對應的勵磁電流的最大值，由此可得出愛潑斯坦方圈鐵心磁路的磁勢和磁通進而可求得整個鐵心的磁阻抗通過磁阻抗大小的計算公式和磁感L_mc，可得出在勵磁電流作用下鐵心的磁阻R_mc；

S4、由磁通除以鐵心的截面積s可得到鐵心磁密通過磁阻R_mc的計算公式R_mc＝l/(μs)，可得出鐵心的磁導率μ，進而可得到與磁密相對應的磁場強度其中l為鐵心磁路的平均長度；

調節勵磁電壓重復測試流程，得到僅考慮鐵心非線性磁阻的基準B-H曲線；

(二)、 由基準B-H曲線推導獲得任意頻率磁場下包含渦流影響的B-H曲線，具體過程是：

已知任一磁密值在基準B-H曲線上求得磁阻R_mc，如果已知該頻率下渦流反作用對應的磁感L_mc，得到磁路的磁阻抗通過求得此時的磁勢接著求得磁場強度得到包含渦流影響的B-H曲線。

2.根據權利要求1所述的一種磁性材料B-H曲線的測量方法，其特征在于，所述的磁感L_mc在不同頻率f₁和f₂下的數值滿足關系通過基準頻率下的磁感L_mc求得任一頻率下的磁感值。

3.根據權利要求1所述的一種磁性材料B-H曲線的測量方法，其特征在于，將磁感L_mc等效為表征愛潑斯坦方圈鐵心中的渦流反作用的一個集總參數，磁阻R_mc等效為表征鐵心的非線性作用的一個集總參數，則鐵心的磁路矢量模型為：其中，j表示虛數單位。

4.如權利要求3所述的一種磁性材料B-H曲線的測量方法，其特征在于，基于磁路矢量模型的虛擬磁功率采用磁勢和磁通求得，具體是：

5.如權利要求4所述的一種磁性材料B-H曲線的測量方法，其特征在于，虛擬磁功率和電功率可相互轉換，關系為其中，實部為通過勵磁繞組輸入的有功功率，虛部為輸入的無功功率。