电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置制造方法及图纸

技术编号:17169141 阅读:46 留言:0更新日期:2018-02-02 03:05
本实用新型专利技术涉及一种电工钢片磁特性的温度与应力效应测量装置,装置主要是由励磁磁路模块、温度加载模块、应力加载模块、信号检测模块和支撑模块构成。励磁磁路模块采用双U形磁轭,设置在支撑模块之间;被测样片选用十字形结构并插入到两磁轭之间;温度加载模块选择陶瓷加热片,安装在下托板的小凹槽中,紧贴被测电工钢片;压力加载模块采用电动推杆装置对样片进行拉伸与压缩;信号检测模块采用“探针法”进行B信号的测量,采用双H线圈法进行H信号的测量。支撑模块由主结构支撑模块和应力加载结构支撑模块组成。本实用新型专利技术首次实现温度与应力耦合作用下电工钢片矢量磁特性的测量,拓宽了电工钢片磁特性测量数据的维度。

Temperature and stress effect measuring device for the vector magnetic properties of electrical steel sheet

The utility model relates to a temperature and stress effect measuring device for the magnetic properties of electrical steel sheets. The device is mainly composed of an excitation magnetic circuit module, a temperature loading module, a stress loading module, a signal detection module and a supporting module. The excitation circuit module adopts double U shaped magnetic yoke is arranged on the support module; the measured samples with cruciform structure and inserted between the two magnetic yoke; temperature ceramic heating plate loading module, mounted on the bottom plate of the small groove, close to the measured electrical steel sheet; pressure loading module adopts the electric push rod device drawing on the sample and compression; measurement signal detection module uses a \probe\ method of B signal, H signal measurement using dual H coil method. The support module is composed of the main structure support module and the stress loading structure support module. The utility model first realizes the measurement of the vector magnetic properties of the electrical steel sheet under the coupling of temperature and stress, and expands the dimension of the measurement data of the magnetic properties of the electrical steel sheet.

【技术实现步骤摘要】
电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置
本技术主要涉及一种电工钢片磁特性测量领域,特别是涉及了一种测量温度与应力耦合作用下电工钢片矢量磁特性的装置。
技术介绍
电工钢片广泛应用于电机、变压器等电工装备中以构成导磁通路。电工钢片的磁特性兼具磁滞、涡流、非线性以及各向异性等特点,同时依赖于温度、应力等。在求解含有电工钢片材料的多物理场耦合问题时,必须使用温度、应力等多物理因素影响下的磁特性数据。因此本专利涉及一种能够测量电工钢片在温度、应力共同作用下矢量磁特性的测量装置。目前世界范围内关于多物理因素作用下电工钢片磁特性测量方法主要分为一维测量和二维测量。关于电工钢片一维磁特性的温度效应测量,文献1“使用环形样件法的磁性材料高温磁特性研究”和2“使用单片测量法的无取向电工钢片液氮温度下磁特性测量”分别采用改进的环形样件法和单片测量法测量电工钢片在高温和低温下的磁特性。温度加载方法分别采用将被测样片放置在恒温加热炉中以及液氮槽中实现温度的加载,装置比较笨重。关于电工钢片一维磁特性的应力效应测量,文献3“考虑电工钢片正交各向异性的应力依赖磁滞模型”中采用改进的单片测量法,应力的加载方法是通过向气缸中通入压缩空气实现应力的施加。此方法需要一台空气压缩机持续提供压缩空气,测量过程中噪声很大。关于电工钢片二维磁特性的应力效应测量,文献4中“旋转磁化下应力对矢量磁特性的影响”仅仅提到了应力造成的影响,并未说明如何进行应力加载。在专利“电工钢片及其组合结构不同应力方向的磁特性测量装置”中考虑到了对电工钢片施加不同方向的应力,研究其对电工钢片矢量磁特性的影响。但是该专利存在三个技术问题:第一,测量装置不能同时测量电工钢片矢量磁特性的温度效应;第二,其装置对应力加载结构的设计并不是太完善;第三,信号采集部分选择对样片打孔绕线法,容易造成测量区域应力集中影响磁通密度分布的均匀度,属破坏性测试。关于电工钢片二维矢量磁特性的温度效应测量,就申请者目力所及,尚未发现相关报道。本技术在原有电工钢片矢量磁特性测量装置基础上进一步改造升级,简化了温度与应力加载模块的结构,并使用“探针法”与“双H线圈法”对电磁信号进行拾取,提高了测量的可靠性。突出了结构简单、操作简便、一机多用等优点。先行文献文献1:N.Takahashi,M.Morishita,D.Miyaga,andM.Nakano.Examinationofmagneticpropertiesofmagneticmaterialsathightemperatureusingaringspecimen.IEEETrans.onMagn.,2010,46(2):548-551.文献2:D.Miyaga,D.Otome,M.Nakano,andN.Takahashi.Measurementofmagneticpropertiesofnonorientedelectricalsteelsheetatliquidnitrogentemperatureusingsinglesheettester.IEEETrans.onMagn.,2010,46(2):314-317.文献3:P.Rasilo,S.Steentjes,A.Belahcen,R.Kouhia,andK.Hameyer.Modelforstress-dependenthysteresisinelectricalsheelsheetsincludingorthotropicanisotropy.IEEETrans.onMagn.,2017,(99):1-1.文献4:Y.Kai,Y.Tsuchida,T.Todaka,andM.Enokizono.InfluenceofStressonVectormagneticPropertyUnderRotatingMagneticFluxCondition.IEEETrans.onMagn.,2012,48(4):1421-1424。
技术实现思路
专利技术目的:本技术提供了一种能够测量电工钢片在不同温度、不同应力下的矢量磁特性的装置,其目的是解决现有装置无法测量电工钢片在温度与应力耦合作用下矢量磁特性的缺陷。技术方案:电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:该装置包括由励磁磁路模块、温度加载模块和信号检测模块构成的主装置,还包括应力加载模块和支撑模块;其中:所述励磁磁路模块包括上下两个U形磁轭,所述两个磁轭互相正交;上磁轭两臂缠绕X方向上的励磁线圈,下磁轭两臂缠绕Y方向上的励磁线圈;所述温度加载模块包括紧贴被测电工钢片的加热片和贴在被测电工钢片上的温度传感器;所述信号检测模块包括探头;所述探头中的可伸缩探针接触被测电工钢片的上表面;双H线圈安装在探头内部;所述应力加载模块包括用于支撑被测电工钢片自由端的导轨、与被测电工钢片自由端的活动夹件连接的电动推杆;所述电动推杆与活动夹件之间设置有力传感器;所述支撑模块包括底座、通过升降支撑柱连接在底座上的支撑台、固定夹件支撑台、下托板、上托板和下托板支撑柱组成;所述支撑台下表面与上磁轭连接;所述下磁轭固定在底座上;所述固定夹件支撑台连接被测电工钢片的固定端。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:被测电工钢片为十字形,放置在上、下磁轭之间的下托板的凹槽中,上托板固定在被测电工钢片上方。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述下托板放置被测电工钢片的凹槽内铣有用于放置加热片的槽;上托板开有四个探针孔,所述探针孔所在方形区域铣有用于安装探头的凹槽,凹槽底面距被测电工钢片厚度为1mm。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:十字形的被测电工钢片相邻的两臂为固定端,用固定夹件夹紧,并通过固定夹件支撑台固定在底座上;对侧相邻的两臂为自由端,分别通过活动夹件夹紧,安装在导轨上,导轨安装在导轨支撑台上。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:两个电动推杆安装在电动推杆支撑台上,分别连接被测电工钢片的两个自由端;两个电动推杆互相垂直且与被测电工钢片共面。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述探头中有四根弹性可伸缩探针,探针穿过探针孔;探头内的两个H线圈上下水平放置。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述加热片为陶瓷加热片。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述X方向上的励磁线圈与Y方向上的励磁线圈串联。上述技术方案所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述上托板和下托板分别在上下两个U形磁轭对应的位置开有通孔。本技术的优点及有益效果是:1.本技术装置实现了电工钢片在温度与应力耦合作用下矢量磁特性的测量。突破了原有矢量磁特性测量装置仅能单独测量应力或温度作用下电工钢片磁特性的限制。2.本技术装置中采用陶瓷加热片实现样片测量区域内的局部温度加载,采用电动推杆结构实现样片正交方向上的应力的加载,装置结构简单,附属部件少,操作方便。附图说明:图1为本实本文档来自技高网
...

【技术保护点】
电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:该装置包括由励磁磁路模块、温度加载模块和信号检测模块构成的主装置,还包括应力加载模块和支撑模块;其中:所述励磁磁路模块包括U形的上磁轭(9)和下磁轭(8),所述两个磁轭互相正交;上磁轭(9)两臂缠绕X方向上的励磁线圈(10),下磁轭(8)两臂缠绕Y方向上的励磁线圈(11);所述温度加载模块包括紧贴被测电工钢片(15)的加热片(21)和贴在被测电工钢片(15)上的温度传感器;所述信号检测模块包括探头(12);所述探头(12)中的可伸缩探针(23)接触被测电工钢片(15)的上表面;双H线圈(22)安装在探头内部;所述应力加载模块包括用于支撑被测电工钢片(15)自由端的导轨(19)、与被测电工钢片(15)自由端的活动夹件(13)连接的电动推杆(18);所述电动推杆(18)与活动夹件(13)之间设置有力传感器(20);所述支撑模块包括底座(1)、通过升降支撑柱(3)连接在底座(1)上的支撑台(2)、固定夹件支撑台(6)、下托板(16)、上托板(17)和下托板支撑柱(7)组成;所述支撑台(2)下表面与上磁轭(9)连接;所述下磁轭(8)固定在底座(1)上;所述固定夹件支撑台(6)连接被测电工钢片(15)的固定端。...

【技术特征摘要】
1.电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:该装置包括由励磁磁路模块、温度加载模块和信号检测模块构成的主装置,还包括应力加载模块和支撑模块;其中:所述励磁磁路模块包括U形的上磁轭(9)和下磁轭(8),所述两个磁轭互相正交;上磁轭(9)两臂缠绕X方向上的励磁线圈(10),下磁轭(8)两臂缠绕Y方向上的励磁线圈(11);所述温度加载模块包括紧贴被测电工钢片(15)的加热片(21)和贴在被测电工钢片(15)上的温度传感器;所述信号检测模块包括探头(12);所述探头(12)中的可伸缩探针(23)接触被测电工钢片(15)的上表面;双H线圈(22)安装在探头内部;所述应力加载模块包括用于支撑被测电工钢片(15)自由端的导轨(19)、与被测电工钢片(15)自由端的活动夹件(13)连接的电动推杆(18);所述电动推杆(18)与活动夹件(13)之间设置有力传感器(20);所述支撑模块包括底座(1)、通过升降支撑柱(3)连接在底座(1)上的支撑台(2)、固定夹件支撑台(6)、下托板(16)、上托板(17)和下托板支撑柱(7)组成;所述支撑台(2)下表面与上磁轭(9)连接;所述下磁轭(8)固定在底座(1)上;所述固定夹件支撑台(6)连接被测电工钢片(15)的固定端。2.根据权利要求1所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:被测电工钢片(15)为十字形,放置在上、下磁轭之间的下托板(16)的凹槽中,上托板(17)固定在被测电工钢片(15)上方。3.根据权利要求2所述的电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置,其特征在于:所述下托板(...

【专利技术属性】
技术研发人员:张殿海贾梦凡任自艳张艳丽
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:新型
国别省市:辽宁,21

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1