發(fā)布時(shí)間：2021-03-04 01:17

　　鐵磁材料以其磁滯特性、低損耗、低造價(jià)、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)使得其在工程領(lǐng)域的應(yīng)用范圍很廣。以鐵磁材料為原料制造的各種電機(jī),變壓器等電磁設(shè)備被廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)當(dāng)中,對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。對(duì)鐵磁材料的磁滯、損耗等磁特性的準(zhǔn)確測(cè)量和模擬是其在新型電磁設(shè)備設(shè)計(jì)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。針對(duì)于鐵磁材料磁特性測(cè)量方法。依據(jù)激勵(lì)條件,在維度上分為三類:一維、二維、三維磁特性測(cè)量方法。一維磁特性測(cè)量方法,是基于單方向上的激勵(lì)條件,但實(shí)際中大多數(shù)電機(jī)等電磁設(shè)備中磁場(chǎng)性質(zhì)都是旋轉(zhuǎn)磁特性,一維磁特性測(cè)量方法未能體現(xiàn)鐵磁材料在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下的二維磁特性,所以二維和三維磁特性測(cè)量方法更能模擬真實(shí)的電磁設(shè)備中受到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響下鐵磁材料的磁特性�；谝陨�,本文設(shè)計(jì)了鐵磁材料二維旋轉(zhuǎn)磁特性測(cè)量系統(tǒng)來(lái)探究鐵磁材料在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下表現(xiàn)出的磁特性。首先,對(duì)鐵磁材料的分類進(jìn)行了概述,后對(duì)于不同的測(cè)量方法進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)于本文采用的二維磁特性測(cè)量方法,對(duì)于其旋轉(zhuǎn)磁特性的原理進(jìn)行了闡述和分析,并且對(duì)二維磁特性測(cè)量裝置的研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。其次,通過(guò)有限元軟件仿真了幾種基本的二維磁特性測(cè)量裝置的激磁結(jié)構(gòu),并對(duì)比了樣片表面的磁通密度,磁化均... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

5cm愛潑斯坦方圈結(jié)構(gòu)與實(shí)際裝置圖

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8sinsin2mmEEBttNSfNS(2-4)根據(jù)以上結(jié)論可以得出只需測(cè)量不同時(shí)刻繞組感應(yīng)電壓的數(shù)值便可間接得到不同時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值。假設(shè)愛潑斯坦方圈各處的磁場(chǎng)均勻分布，對(duì)于磁場(chǎng)強(qiáng)度H的測(cè)量依據(jù)的原理是安培環(huán)路定律：HdlNI(2-5)愛潑斯坦方圈法的缺點(diǎn)：(1)測(cè)量頻率有限約為幾百赫茲。(2)樣品必須要制作成薄片，并且在疊制時(shí)保證樣片整齊，制作工藝比較復(fù)雜，并且要對(duì)地磁場(chǎng)的影響進(jìn)行補(bǔ)償。(3)在愛潑斯坦方圈樣件采用雙搭接的方式，有效磁路長(zhǎng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小有關(guān)[32]。2.1.2環(huán)形樣件法環(huán)形樣件測(cè)量法的基本原理和變壓器原理基本一樣，不同的是樣片制成環(huán)形，在其兩邊分別纏繞原邊繞組和副邊繞組[33,34]。圖2-2為環(huán)形樣件法測(cè)量電路。圖2-2環(huán)形樣件法電路圖與愛潑斯坦方圈法不同的是，利用環(huán)形樣件法測(cè)量的是平均磁通密度B與平均磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間的關(guān)系：()aveaveHfB(2-6)磁通密度B的計(jì)算公式為：2max4KUfABW(2-7)在公式(2-7)中：

第2章二維磁特性測(cè)量方法及原理92U—副邊電壓的平均值；f—激磁頻率；A—樣件的橫截面積；maxB—磁通密度的峰值；KW—副邊繞組的匝數(shù)。磁場(chǎng)強(qiáng)度H是通過(guò)安培環(huán)路定律來(lái)計(jì)算，其表達(dá)式為：aWIHl(2-8)在公式(2-8)中：H—平均磁場(chǎng)強(qiáng)度；al—有效磁路長(zhǎng)度；W，I—?jiǎng)?lì)磁線圈的匝數(shù)和流過(guò)的電流。環(huán)形樣件法應(yīng)用的頻率范圍較高可達(dá)上千赫茲，但也有以下的缺點(diǎn)：(1)樣件的圓形形狀導(dǎo)致有效磁路長(zhǎng)度不易確定，需要對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。(2)環(huán)形樣件法的測(cè)量精度不如愛潑斯坦方圈法，究其可能的原因是：制作樣件時(shí)由于不完全退火造成樣件存在應(yīng)力，又因樣件是由鐵磁材料疊制而成，所以應(yīng)力會(huì)使層間絕緣破壞導(dǎo)致渦流出現(xiàn)。2.1.3單片測(cè)量法為了避免以上方法的弊端，科研人員提出了一種新的方法用來(lái)測(cè)量電工鋼片的磁特性[35]，如圖2-3所示：?jiǎn)纹瑴y(cè)量法。單片測(cè)量法與上述兩種方法都是屬于勵(lì)磁電流法，通過(guò)勵(lì)磁電流I來(lái)得出磁場(chǎng)強(qiáng)度H，通過(guò)公式(2-8)可以計(jì)算。假設(shè)其他磁路磁場(chǎng)強(qiáng)度為零，樣片作為磁路的一部分，在有效磁路長(zhǎng)度相同情況下，磁場(chǎng)強(qiáng)度是相同的，屬于間接測(cè)量法。圖2-3單片測(cè)量法結(jié)構(gòu)圖從上世紀(jì)六七十年代開始，有學(xué)者提出H線圈法，如圖2-4所示，在靠近樣件下方放置一個(gè)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度H的線圈，H線圈可通過(guò)其感應(yīng)電壓來(lái)測(cè)得空氣中磁通密度0B，然后根據(jù)關(guān)系式000BH可以計(jì)算出0H。從圖中可知0H為2tH，因?yàn)樵?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]室內(nèi)型Ku頻段150W功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 劉立浩,王雷,薛騰.  無(wú)線電工程. 2020(03)
[2]無(wú)取向電工鋼應(yīng)力依賴矢量磁特性測(cè)量研究[J]. 張殿海,賈夢(mèng)凡,任自艷,張艷麗.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(S2)
[3]考慮磁致伸縮效應(yīng)的偏轉(zhuǎn)式發(fā)電機(jī)的振動(dòng)特性研究[J]. 李爭(zhēng),杜磊,楊凱,劉令旗,董維超.  河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]基于有限元法的V型缺口平板應(yīng)力集中系數(shù)研究[J]. 劉慶剛,魏青,韓偉信,于新奇,劉麟.  河北工業(yè)科技. 2019(04)
[5]基于D類放大器的固態(tài)射頻電源研究[J]. 孫小孟,崔晨,林亭廷,趙麗莉,李勇滔.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2018(06)
[6]電工鋼片矢量磁特性測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 師泯夏,侯志強(qiáng),張芊,邱愛慈,李軍浩.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[7]一種考慮應(yīng)力下的新型高頻二維磁特性測(cè)試儀的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 李昂軒,李永建,張長(zhǎng)庚,王利祥,陳瑞穎.  儀表技術(shù)與傳感器. 2018(10)
[8]基于虛擬儀器的磁特性測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 王銘華,李強(qiáng),陳虹麗.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2018(09)
[9]基于三維勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的電工磁材料動(dòng)態(tài)磁特性測(cè)試與分析[J]. 李永建,王利祥,張長(zhǎng)庚,趙青.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]二維高頻磁特性測(cè)量中關(guān)鍵性問(wèn)題研究[J]. 張新亮,汪友華,陳龍,王苗,楊新磊.  中國(guó)測(cè)試. 2017(03)

碩士論文
[1]復(fù)雜工況下電工鋼片矢量磁特性測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究[D]. 賈夢(mèng)凡.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于Preisach模型的電工鋼片磁滯特性模擬研究[D]. 張弘剛.華北電力大學(xué) 2018
[3]永磁材料靜態(tài)磁特性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉齊.湖南大學(xué) 2015
[4]二維磁測(cè)量用超微晶合金激磁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與模擬[D]. 馮燁.河北工業(yè)大學(xué) 2015



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