Fe-Ga磁特性测试装置改进与动态磁致伸缩实验

利用Fe-Ga磁特性测试装置进行动态磁致伸缩测量时,受激励线圈产生的磁场的影响,测试样品的应变通常偏大,本文对此做了分析并进行验证。通过分析Fe-Ga动态磁致伸缩测量过程,对原测试装置进行了改进。将样品的一端固定在极头上并调节激励磁场使其在样品饱和磁场附近,以消除机械振动对动态磁致伸缩测试产生的影响。采用多参数磁学测试系统和改进前后的Fe-Ga特性测试系统进行Fe-Ga静态和动态磁致伸缩特性测试实验。结果表明:采用改进的Fe-Ga磁特性测试装置可在低饱和场下精确测量动态应变。实验还测试了Fe-Ga在2.7kA/m偏置磁场作用下的动态磁致伸缩特性,结果表明:(1)偏置磁场作用下应变与磁场同频;(2)应变对磁场的滞后随磁场频率的增加而增大;(3)λ~H曲线为椭圆形且椭圆环的面积随频率的增大而增大。上述结果表明,本文提出的改进装置可有效消除振动产生的额外应变。

一种考虑应力下的新型高频二维磁特性测试仪的设计与优化

设计了一种新型高频旋转磁特性测试仪,用于检测磁性材料在应力影响下的高频旋转磁特性;提出了新型磁路结构,改变磁芯形状,降低了磁芯制作难度,消除了由于磁路搭建产生的误差,提高了测试系统的精确性;结合测试仪特点,设计了应力施加装置。设计了分层式铜箔激磁绕组,选用纳米晶材料制作磁芯,准确地模拟了高频旋转磁场;设计了新型传感结构。经过有限元仿真对比分析,优化了磁芯及样品的结构尺寸,验证了磁路的合理性。

HM2710偏磁特性测试仪中的数控开关恒流源

本文介绍一种直流偏置用的PWM型低压DC推挽式开关恒流源电路。

基于虚拟仪器技术的磁特性自动测试仪的研制

介绍了一种基于虚拟仪器技术的交流磁特性自动测试仪。该仪器解决了软磁材料交流磁特性的自动测试问题,对实际工业应用中软磁材料磁性能的快速测试及优选具有重要的意义。详细介绍了仪器的硬件结构及软件设计方法,最后通过实际测试结果证明该仪器具有良好的测试性能。

软磁复合材料的三维磁特性检测实验研究

传统的一维和二维测量方法不能全面解析磁性材料的磁特性,本文研究了一种新型的三维磁特性检测方法,能更好地理解磁化过程并准确分析材料磁心损耗特性。设计了三维磁特性测试装置并测量了软磁复合(SMC)材料在旋转励磁条件下的三维磁特性;详细分析了磁特性实验中新型B-H传感线圈的校准、补偿和B、H矢量的精确计算等问题;根据实验结果分析并讨论了三维磁滞特性和磁心损耗特性等。

谐波磁场下永磁体涡流损耗测试与分析

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体谐波磁特性测试系统。分析了基波叠加不同谐波次数、含量和相角之后磁通密度B的波形变化规律,测量了钕铁硼(NdFeB)永磁体在不同谐波激励下的动态磁滞回线,研究了谐波次数、含量和相角三个因素对钕铁硼涡流损耗的影响,并对比了钕铁硼、钐钴(Sm 2Co 17)、铝镍钴(AlNiCo)三种永磁材料在谐波磁场下的磁特性。结果证明谐波次数和含量对永磁体涡流损耗具有较大影响,谐波相角对永磁体涡流损耗无明显影响。研究结果对永磁电机的电磁优化和设计具有重要的参考价值。

高频高磁密时叠置硅钢片的铁芯损耗计算式改进

已有的铁芯损耗计算式并未考虑高频高磁密时频率和磁密对损耗系数的影响。为解决该问题,提出了一种改进的铁芯损耗计算式。基于几种典型硅钢片的出厂原始数据,以及通过构建的新型3维磁特性测试系统实验所得的宽频铁耗数据,采用改进计算式研究了涡流集肤效应和动态磁滞回线对损耗系数的影响。在此基础上绘制出新的铁芯损耗曲线,并与实测数据进行了比较。结果表明:采用该计算式所得铁耗与实测数据具有很好的一致性,该方法能显著提高计算精度,使最大误差由35%降低到10%以下;同时验证了在高频高磁密时,损耗系数应当随着频率和磁密的变化而变化。

基于永磁体结构优化的动态涡流抑制方法研究

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体综合磁特性测试装置测量永磁体谐波激励下的动态涡流损耗,从磁特性角度解释了谐波产生大量涡流损耗的原因;又分别从理论分析、数值计算和磁特性测量实验验证的角度研究了抑制永磁体涡流损耗的方法-永磁体分割法。首先,分析了永磁体分割法抑制涡流损耗的原理。然后,建立了不同分割方式的永磁体三维有限元仿真模型,分析永磁体电流密度和涡流损耗随分块数的变化规律。最后,应用永磁体磁特性测量系统测量了不同分割方式永磁材料钕铁硼(NdFeB)的动态磁特性。结果证明在一定分割块数范围内,可以有效降低永磁体涡流损耗的80%。实际工况下,应根据永磁体有效尺寸及永磁材料利用率合理选择分块数。研究结果对永磁电机永磁体的结构优化设计有重要意义。