一种导磁材料磁特性的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种导磁材料磁特性的测量装置，该装置包括两个U型铁芯单元和X形测试样片，所述U型单元包括底部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组、感应绕组，励磁绕组和感应绕组分别设置在两个侧边铁芯上；两个U型单元开口处相对，安装在所述的X形测试样片的上层和下层；通过设置所述的测量装置的测量条件，实现了对偏置磁场下的导磁材料的磁化特性测量和在交变磁化和旋转磁化条件下的导磁材料磁化特性测量。本发明专利技术的一种导磁材料磁特性的测量装置，结构简单、操作方便、测量准确，并可以指导存在磁场偏置、交变磁化及旋转磁化等条件下的电工设备的设计与优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导磁材料磁特性测量装置，尤其涉及一种在偏置磁场下测量导磁材料磁特性的装置。
技术介绍
目前，高磁感导磁材料被广泛应用于工业生产、家用电器等领域；然而，由于导磁材料应用场合中存在多磁场耦合的情况，且多磁场耦合本身就很复杂，研究导磁材料在多磁场下的特性就显得比较困难，而对其的定量分析更是难上加难。因此，研究多磁场耦合情况下导磁材料的特性，能够为各种存在多磁场耦合的应用场合提供依据，并对解决多磁场耦合问题具有重要的理论和实际意义。偏置磁化、旋转磁化、交变磁化等磁场，在变压器、旋转电机、电抗器等设备中有着广泛的应用。对正交偏置磁场情况下导磁材料特性的测量，需要测量两个方向的磁学量；然而磁学量多为导出量，需要对相应电流、电压等参数的检测，再利用电磁感应定律推算出相应的磁学量。因此，构建磁场场发生装置和明确装置工作原理成为定量分析不同磁场下导磁材料磁化特性的关键。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术要解决的技术问题在于提供一种可以测量导磁材料磁特性的装置，该装置不仅可以测量正交偏置磁场下导磁材料的磁特性，而且还可以测量导磁材料在交变和旋转磁化磁场下的磁特性。技术方案：一种导磁材料磁特性的测量装置，包括两个U型单元和被测X形样片，U型单元包括底部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组、感应绕组，励磁绕组和感应绕组分别设置在两个侧边铁芯上；两个U型单元开口处相对，安装在X形测试样片的上层和下层。进一步的，U型单元还包括两个永磁体，两个永磁体分别设置在所述U型单元的底部铁芯和两个侧边铁芯的连接处，且两个永磁体与两个侧边铁芯的接触面极性相反。进一步的，励磁绕组和感应绕组匝数相同，并采用多股漆包线绕制，绕制方向一致。进一步的，X形测试样片的夹角角度为90°。一种导磁材料特性的测量装置，包括两个U型单元和X形样片，、U型单元包括底
部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组、感应绕组，、励磁绕组和感应绕组分别设置在两个侧边铁芯上，且与、两个U型单元开口处相对，安装在、X形样片的上层和下层，上层U型单元还包括两个被测永磁体，两个被测永磁体分别设置在U型单元的底部铁芯和两个侧边铁芯的连接处，且两个被测永磁体与两个侧边铁芯的接触面极性相反。进一步的，被测永磁体为稀土永磁材料。有益效果：本专利技术提供的一种导磁材料磁特性的测量装置，该装置通过给相励磁绕组中通入不同的交流电，实现对导磁材料旋转磁化和交变磁化磁场下的特性测量；同时，通过高性能钕铁硼永磁体在测试样片中产生恒定的永磁偏置磁场，再给相励磁绕组中通入不同的交流电，得到偏置磁场下导磁材料的磁特性关系。本专利技术的导磁材料磁特性测量装置，结构简单、操作方便、测量准确，可以指导存在磁场偏置、交变磁化及旋转磁化等条件下的电工设备的设计与优化。附图说明图1为测试导磁材料特性的装置结构示意图；图2为测试偏置磁场下导磁材料特性的装置结构示意图；图3为测试样片中偏置磁场下磁场强度和磁感应强度矢量合成示意图；图4为测量正交磁场下导磁材料特性测量装置的结构示意图；图5为测试样片中正交偏置磁场下磁场强度和磁感应强度矢量合成示意图；图6为测试永磁材料磁化特性的装置结构示意图；图中，1-1为上层励磁绕组，1-2为上层感应绕组，3为测试样片，2-1为第一永磁体，2-2为第二永磁体，4-1为上层第一侧边铁芯，4-2为上层第二侧边铁芯，5为第一底部铁芯，6-1为下层励磁绕组，6-2为下层感应绕组，7-1为第三永磁体，7-2为第四永磁体，8-1为下层第一侧边铁芯，8-2为下层第二侧边铁芯，9为第二底部铁芯。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。实施例1：如图1所示的一种导磁材料磁特性的测量装置，其特征在于，包括两个U型单元和测试样片，所述U型单元包括底部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组和感应绕组，两个侧边铁芯上分别绕制励磁绕组和感应绕组，其绕制方向一致；测试样片为X形结构，X形结构的四个端点依顺时针方向依次为端点A，端点B，端点C和端点D，两个U型单元开口处相对的分别安装在X形测试样片的上层和下层。具体的，上层U型单元包括第一底部铁芯5，上层第一侧边铁芯4-1和第二侧边铁芯4-2；所述第一底部铁芯5的一端与第一侧边铁芯4-1的一端粘接并垂直，第一侧边铁芯4-1的另一端与X形结构的端点A粘接；所述第一底部铁芯5的另一端与上层第二侧边铁芯4-2的一端粘接垂直，上层第二侧边铁芯4-2的另一端与X形结构的端点C粘接。下层U型单元包括第二底部铁芯9，下层第一侧边铁芯8-1和下层第二侧边铁芯8-2；第二底部铁芯9的一端与下层第一侧边铁芯8-1的一端粘接并垂直，下层第一侧边铁芯8-1的另一端与X形结构的端点B粘接；所述第二底部铁芯9的另一端与下层第二侧边铁芯8-2粘接并垂直，下层第二侧边铁芯8-2的另一端与X形结构的端点D粘接。在所述上层第一侧边铁芯单元4-1上绕制有上层励磁绕组1-1，所述上层第二侧边铁芯4-2上绕制有上层感应绕组1-2；所述下层第一侧边铁芯8-1上绕制有下层励磁绕组6-1，所述下层第二侧边铁芯8-2上绕制有下层感应绕组6-2。所述的上层和下层励磁绕组以及上层和下层感应绕组均采用多股漆包线并绕绕制。如图1所示，测量X形导磁材料的磁化特性，将所述测试装置中的上层第一永磁体2-1、上层第二永磁体2-2、下层第一永磁体7-1和第二永磁体7-2取下，即可通过该装置。具体工作过程如下：当向上层励磁绕组中通入交流电，下层励磁绕组不通电时，测试样片中将产生交变的磁场；此时，上层感应绕组中将产生感应电动势，通过检测该感应电动势及通入绕组中的电流，即可根据法拉第电磁感应定律和安培环路定律，可以计算得到相应的磁场强度和磁感应强度数据；通过调整励磁绕组中的电流的相位、幅值和频率可以得到不同交变磁化下的导磁材料的磁化特性。当向上层励磁绕组和下层励磁绕组中通入同频率、同相位、同幅值的交流电时，测试样片中将产生旋转变化的磁场；此时，上层感应绕组和下层感应绕组中均将产生感应电动势，通过检测该感应电动势及通入绕组中的电流，即可根据法拉第电磁感应定律和安培环路定律，可以计算得到相应的磁场强度和磁感应强度数据；通过调整励磁绕组中的电流的相位、幅值和频率可以得到不同旋转变化磁化下的导磁材料的磁化特性。所述的导磁材料为硅钢片、碳钢、铁氧体、非晶合金等。实施例2：一种导磁材料磁特性的测量装置，用于测量永磁偏置磁场下导磁材料磁特性，如图2所示，与实施例1的区别在于所述U形单元还包括两个永磁体，所述两个永磁体分别设置在所述U型单元的底部铁芯和两个侧边铁芯的连接处，且两个永磁体与
两个侧边铁芯的接触面极性相反。具体的，所述第一底部铁芯5的一端与第一永磁体2-1的S极粘接，上层第一侧边铁芯4-1与第一永磁体2-1的N极粘接，并与第一底部铁芯5垂直；所述第一底部铁芯5的另一端与第二永磁体2-2的N极粘接，上层第二侧边铁芯4-2与第二永磁体2-2的S极粘，接并与第一底部铁芯5垂直。下层U型单元包括第二底部铁芯9，下层第一侧边铁芯8-1和下层第二侧边铁芯8-2；第二底部铁芯9的一端与第三永磁体7-1的S极粘接，下层第一侧边铁芯8-1与第三永磁体7-1的N极粘接，并与第二底部铁芯9垂直；所述第二底部铁芯9的另一端与第四永磁体7-2的N极粘接，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导磁材料磁特性的测量装置，其特征在于，包括两个U型单元和被测X形样片，所述U型单元包括底部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组、感应绕组，所述的励磁绕组和感应绕组分别设置在两个侧边铁芯上；所述的两个U型单元开口处相对，安装在所述的X形测试样片的上层和下层。

【技术特征摘要】
1.一种导磁材料磁特性的测量装置，其特征在于，包括两个U型单元和被测X形样片，所述U型单元包括底部铁芯、两个侧边铁芯、励磁绕组、感应绕组，所述的励磁绕组和感应绕组分别设置在两个侧边铁芯上；所述的两个U型单元开口处相对，安装在所述的X形测试样片的上层和下层。2.根据权利要求1所述的导磁材料磁特性的测量装置，其特征在于，所述U型单元还包括两个永磁体，所述的两个永磁体分别设置在所述U型单元的底部铁芯和两个侧边铁芯的连接处，且两个永磁体与两个侧边铁芯的接触面极性相反。3.根据权利要求1所述的导磁材料磁特性的测量装置，其特征在于，所述的励磁绕组和感应绕组匝数相同，并采用多股漆包线绕制，绕制方向一致...

【专利技术属性】
技术研发人员：付兴贺，徐磊，丁超，林明耀，刘凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32