電機、變壓器等電工設備在實際運行時的材料特性受到電、磁、流體、熱、應力等復雜物理因素的相互作用,這種多物理場耦合作用使得精確分析其運行性能變得非常困難。這些電工設備的鐵心廣泛采用電工鋼片,其電磁特性受到溫度和應力物理因素影響,除此之外,諸如旋轉磁化、諧波等復雜磁化因素也對電工鋼片的材料特性影響顯著。因此,為準確分析和計算電工裝備的性能,需要精細的電工鋼片材料特性測量數據。溫度和應力綜合因素作用下電工鋼片的復雜磁特性的測量需要考慮到溫度、應力矢量、軸比、磁化角度、頻率以及諧波等參數,這些參數本身取值范圍寬且相互組合后測試工況多達幾百種,整個測量的工作量將會非常巨大,因此開發(fā)一種自動測量系統(tǒng)很有必要。本文主要完成了電工鋼片復雜磁特性自動測量系統(tǒng)的設計以及基于LabVIEW平臺的復雜磁特性測量程序的設計。測量系統(tǒng)的硬件部分以STM32為核心設計了溫度自動加載模塊,包括上位機,STM32核心板、溫度控制器、熱敏電阻等。溫度的自動加載由上位機與單片機通過串口通訊,單片機再經過RS485接口將溫度指令傳輸到溫度控制器,樣片的溫度由熱敏電阻進行檢測并將檢測到的信號反饋給溫度控制器,然后由溫度控制器對... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

溫度、應力、電磁多物理場耦合關系

檀笱У某驢∪?褂冒?盟固狗餃Γ?蟹⒘薖WM工作方式下自動測試系統(tǒng)，演算了損耗誤差的解析方程，發(fā)現信號的相位差會在很大程度上影響測量的精度，經校準后，重復性在3%以內[44]。上述方法主要研究了在PWM激勵下關于電工鋼片一維磁特性的測量，經本人閱讀文獻以來未見非正弦激勵下電工鋼片的矢量磁特性測量。1.2.6磁特性的自動測量研究現狀計算機、自動化技術的進步為測量儀器更高效、簡易提供了基矗西安理工大學的杜永蘋在2010年設計了一套磁特性自動測量裝置，可以對電工鋼片的磁特性參數自動測量和采集。實現原理圖如圖1.2所示，分別使用取樣電路進行B和H信號的采集，信號經調理放大傳輸到單片機完成對數據的轉換處理，再通過串口傳輸到上位機[45]。東南大學的王志敏在原本測量裝置基礎上設計了軟磁材料磁特性自動測量系統(tǒng)，用于軟磁材料在高壓高頻下的測量。硬件部分包括寬帶功率放大器、交流負反饋線路、分級供電電源，使用VisualC++完成軟件的編寫。實驗數據和標定數據基本符合[46]。關于溫度及應力影響下的磁特性自動測量系統(tǒng)經本人查閱文獻以來并未發(fā)現。圖1.2動態(tài)磁性參數測量系統(tǒng)框圖Fig.1.2Blockdiagramofdynamicmagneticparametermeasurementsystem

8第2章溫度及應力自動加載系統(tǒng)本課題中的電工鋼片矢量磁特性測量裝置的特點如下：由于涉及到X和Y兩個方向的應力加載，為了滿足測量要求選擇了十字形的樣片。為了契合測試樣片以達到更好的勵磁效果選擇了雙U狀的磁軛，并在同一方向上相互串聯(lián)4個勵磁線圈。溫度加載通過手動對溫控器設定溫度后由固態(tài)繼電器接通陶瓷加熱片來生熱，熱敏電阻將溫度反饋到溫控器。應力部分通過遙控器驅動直線電機對樣片施加應力，再由力傳感器將檢測到的應力值反饋到力顯示儀表。目前的電工鋼片矢量磁特性測量裝置存在以下幾點不足之處：溫度的加載需要通過溫控器上的按鍵進行手動設定，這給測量過程帶來不便。應力的加載由遙控器進行點動式驅動，點動觸發(fā)的輸出脈沖太寬導致直線電機一次性施加的應力值跨度太大不能準確控制。由此可見不管是溫度還是應力的加載都需要人為調試而且效率不高精確度也不夠。測量裝置如圖2.1所示圖2.1電工鋼片矢量磁特性測量裝置Fig.2.1Vectormagneticpropertiesmeasurementdeviceforelectricalsteelsheet完成一種樣片的測試會涉及到很多種溫度和應力的組合，每次改變這兩個參數時都需要手動調試，這就增加了很多人為的工作量使效率低下，本章主要針對目前測量裝置溫度和應力加載方式的不足之處設計了一套溫度應力自動加載系統(tǒng)，最大限度地降低了人為的干預，減少了工作量同時也提高了加載的精確度。沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3309389