[发明专利]硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：包括自耦变压器、定制铁芯、初级线圈、次级线圈、录波仪、电流探头、电压探头和限流电阻，所述初级线圈和次级线圈缠绕在定制铁芯的两侧，所述自耦变压器的高压端外接交流电源，所述初级线圈与限流电阻串联后与自耦变压器的低压端相连接，所述电流探头的钳式输入端钳在初级线圈的电流回路上，所述电压探头的输入端与次级线圈相连接，所述电流探头和电压探头的输出端分别与录波仪的录波通道相连接。

2.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：所述自耦变压器的高压端外接交流电源，交流电源为220V。

3.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：所述定制铁芯的有效截面积S为5cm²。

4.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：定制铁芯饱和时，初级线圈上的感应电压E_1sat，如公式（1）所示，

E_1sat＝N₁·B_sat·S/45         （1）

其中，E_1sat满足5V≤E_1sat≤50V，B_sat为定制铁芯的饱和磁通密；S为制铁芯的有效截面积。

5.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：定制铁芯饱和时，初级线圈上的励磁电流I_1sat，如公式（2）所示，

I_1sat＝H_sat·L/N₁          （2）

其中，I_1sat满足I_1sat≤50A，H_sat为定制铁芯的饱和磁场强度，L为定制铁芯的磁路平均长度。

6.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：所述限流电阻用于限制初级线圈上的励磁电流I_1sat大小，阻值为0.5Ω。

7.根据权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置，其特征在于：所述电流探头的量程的有效值为150A。

8.基于权利要求1所述的硅钢铁芯极限磁滞回线的测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1）将自耦变压器的低压端电压调至0V，接通220V交流电源；

步骤（2）设置录波仪的采样周期以第一录波通道录取的励磁电流I_1sat为X轴、第二录波通道录取的感应电压的E_1sat积分为Y轴；

步骤（3）逐渐增大自耦变压器的低压端电压，观察录波仪上的X-Y轴的波形，当波形的上升支和下降支上的部分曲线完全重合时，则制定铁芯饱和，停止增大自耦变压器的低压端电压；

步骤（4）实时将第一录波通道录取的励磁电流I_1sat和第二录波通道录取的感应电压E_1sat导入到PC机，设励磁电流I_1sat采样数值为i[k]，感应电压数值为u[k]，k为采样序列号；

步骤（5）根据公式（3），计算制定铁芯的磁通密度B[k]，

B[k]=▿TN1·SΣj=1ku[j]+B[1]---(3)]]>

其中，B[1]为积分初值，B[k]的极大值和极小值的绝对值相等；

步骤（6）根据公式（4），计算制定铁芯的磁场强度H[k]，

H[k]=N2·i[k]L---(4)]]>

步骤（7）取若干个采样周期的B[k]和H[k]的平均值；

步骤（8）将取平均值之后的一个周期的B[k]和H[k]制成表格，表格对应的数据为定制铁芯的极限磁滞回线数据。