[发明专利]电工磁性材料异常损耗测量方法及其装置

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及利用搭建的三维测量装置对电工磁性材料异常损耗进行测量，具体地说是电工磁性材料异常损耗测量方法及其装置。

背景技术

电工磁性材料广泛应用于电气工程领域，如电力变压器、电机等铁心部件，是直接影响电工设备电气性能的最关键部分。提高电力变压器、电机等电工设备工作性能和运行效率并降低能耗的最有效途径是解决铁心材料三维磁特性的准确测量和建模等问题，这也是国际电工领域的前沿和热点问题。CN201110053126.1公开了一种电工磁性材料旋转磁化特性测量装置，对测量元件的磁场强度和磁感应强度数据进行测量与分析以获取所述测试样片的旋转磁化特性，进而可以指导电机等其它电工设备的优化设计。CN200710142784.1为一种电工磁性元件损耗的测量装置，磁性元件的损耗实质上为电源转换器的输入电压与输入电流的乘积，以通过电源转换器的输入电压与输入电流的乘积得到磁性元件的损耗，测量所需的时间很短，适合用于磁性元件的品质管理。上述对电工磁性材料(元件)的特性(损耗)测量，都是通过设计测量装置，利用物理关系等获得所测量的电工磁性材料(元件)的特性(损耗)，其主要缺点如下：它们只能进行单一纯量的测量，缺乏通用性，装置内部设计过于复杂、繁琐，加重了操作难度等。

因此，基于准确、高效的目的，通过建模与计算研究，对电工磁性材料异常损耗进行测量成为一个重要的研究课题，具有重要的理论意义与实际应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在不增加工业成本及可多种多次精确测量的前提下，通过简单而又实用地操作对电工磁性材料异常损耗进行测量，以提高电工设备的工作性能和运行效率并降低能耗，并适于实际的工业应用。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：电工磁性材料异常损耗测量方法及其装置，涉及基于微观统计学原理推导出电工磁性材料异常损耗的计算模型，并设计测量装置对各种参数和系数进行试验测量，求得其异常损耗。其步骤是：模型中的特性参数涉及到材料的微观统计特性，提出了一种通过所设计的测量装置经由试验获得此材料参数的测量方法；在忽略磁化条件的影响时，给出了通过所设计的测量装置测量多组不同磁化频率下的铁心损耗再经过数学拟合对电工磁性材料损耗系数加以确定的具体措施；最后，应用交流磁化时铁心损耗的一般计算公式，获得包括异常损耗在内的各种损耗。

上述电工磁性材料异常损耗测量方法及其装置，所述的计算模型推导如下：假设平均磁感应强度的变化率为磁化强度的最大值为B_max，磁化频率为f_m，且有：

B·=4Bmaxfm]]>

对每个磁对象来说，其动态行为都受H_adf控制，此处：

Hadf∝Φ·]]>

Hadf=Pa/B·]]>

其中，H_adf代表作用在每个磁对象上的异常动态场，对应于每个磁对象的磁通变化率。

在电工磁性材料的截面中，当有个磁对象同时作用时，将会是薄片材料整个截面中磁场变化率的(S代表电工磁性材料的截面积)，从而：