[发明专利]一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。该系统包括无感电容、LabVIEW测试平台、功率放大器和立式三相柔性宽频磁特性检测装置；装置包括铁心固定支架、铁心、B‑H磁信号传感线圈板、支柱、励磁绕组、B探针、内层H线圈和外层H线圈；LabVIEW测试平台与功率放大器连接，功率放大器与无感电容连接，无感电容与励磁绕组连接。铁心固定于铁心固定支架上；支柱固定到铁心固定支架上，支柱顶部放置有待测样片；四根B探针均匀地固定在B‑H磁信号传感线圈板上；内层H线圈和外层H线圈绕制在B‑H磁信号传感线圈板上；B‑H磁信号传感线圈板放置于待测样片的中心位置处；铁心极头处嵌套有一个励磁绕组。

技术领域

本发明涉及宽频旋转磁特性检测领域，具体是一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。

背景技术

目前较为通用的电工装备中磁性材料磁特性的测量试样均为单片形状，一维磁特性测量装置中常用的是矩形单片试样结构，例如，用于一维爱泼斯坦方圈法的试样是由长条形硅钢片搭接而成；用于二维单片测量法的试样为正方形单层磁性材料。随着对磁性材料研究的逐步深入，需要对单片类磁性材料在实际工况中各个频率段的磁特性进行测试，而且在对待测试样进行测量时，待测试样中心的磁化均匀区域需要增大。所以，设计三相柔性宽频磁特性检测装置及测量方法成为磁特性测量领域必不可少的一环。

传统的一维磁特性测量如爱泼斯坦方圈法只考虑了平面内某一方向的磁特性，二维磁特性测量如二维方形单片测量法，采用的是正方形的待测样片，令处于平面内两个正交方向的激磁铁心对正方形待测样片进行磁化的方式。

已有的一维磁特性测量装置及方法只考虑了平面内某一方向的磁特性，但在实际工况中，如电机铁心动态磁特性、变压器拐角或“T”形结合处存在旋转磁特性，铁心材料的磁导率或磁阻率所体现的B、H关系不再是标量而是复杂的张量形式。因此，传统一维方法并不能测量旋转磁特性，会导致工程计算的不准确性，与实际产生较大的偏差，这种电磁计算的不准确性造成了电工装备的非最优化设计，从而引起附加损耗的增加或者造成局部过热等问题。

已有的二维磁特性测量装置及方法采用的是正方形样片，正方形样片相对于六边形样片来讲，样片磁化后的中心均匀区域不如六边形好，测量误差比六边形样片大。已有的二维磁特性测量装置采用六边形样片进行测量时，采用的是平面式激磁结构，用形状相同的样片叠放成激磁铁心，这样做的结果是在激磁铁心“T”形结合处存在旋转磁特性，当励磁绕组通过电流时，铁心会产生比较大的漏磁，样片的表面的感应电压信号本来就很微弱，还会引入更多的杂散信号和谐波。

已有技术的磁特性检测装置，励磁绕组采用矩形结构窗口利用率低，漏磁问题突出；磁路材料为硅钢片，高频下具有较高的铁心损耗，发热问题严重。已有技术的检测装置不能实现高频下旋转磁特性的模拟。

文献《张艳丽,何厚键,谢德馨,KOH Chang-seop.基于二维磁特性测量的电工钢片矢量磁滞模型[J].中国电机工程学报,2010,30(03):130-135》中的待测样片是方形的，方形样片相比于正六边形样片来说在样片被磁化时的均匀程度不如正六边形好。而且测量B传感信号采用的是在样片上打孔进行测试的方法，这种方法属于破坏性测量，打孔对待测样片上的测量区域会产生残留应力，对的磁特性的测量有较大影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。

本发明解决所述系统技术问题的技术方案是，提供一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于该系统包括无感电容、LabVIEW测试平台、功率放大器和立式三相柔性宽频磁特性检测装置；所述装置包括铁心固定支架、铁心、B-H磁信号传感线圈板、支柱、励磁绕组、B探针、内层H线圈和外层H线圈；所述LabVIEW测试平台与功率放大器连接，功率放大器与无感电容连接，无感电容与励磁绕组连接；