[发明专利]基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法

权利要求书

1.一种基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，其特征在于：采用三种尺寸的爱泼斯坦（Epstein）方圈模型进行同一组被测电工钢片样品的总损耗测量；根据二级加权平均法，分别对两组爱泼斯坦方圈进行有效磁路长度的求解计算，最终得到不同磁密下对应的不同的磁路长度；同时，利用二级加权平均法实现比总损耗的计算。

2.根据权利要求1所述的基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，其特征在于：所述的三种尺寸的爱泼斯坦方圈，长度分别为25cm、20cm及17.5cm三种尺寸的爱泼斯坦方圈。

3.根据权利要求2所述的基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，其特征在于更具体的测量方法：

被测电工钢片样品长度为L，在四个空心线圈内搭接组成测试结构，角部用砝码压紧，分别在三种尺寸的爱泼斯坦（Epstein）方圈上进行同一组样品的总损耗测量，三个爱泼斯坦方圈长度尺寸分别为25cm、20cm及17.5cm；

假设长度尺寸分别为25cm和20cm的两个方圈总损耗的差值只与爱泼斯坦方圈铁轭长度差有关，产生损耗差值的铁轭区域为爱泼斯坦方圈铁轭中段区域，假设这一区域的磁通密度分布和损耗分布是均匀的，每个被测电工钢片样品的有效测量区域长度差用表示；因此，两个长度尺寸分别为25cm和20cm爱泼斯坦方圈的损耗差可以表示为：

                                                                                                                 (1)

式中，P_no——25cm方圈的总损耗，W

P_sm——17.5cm方圈的总损耗，W

P_nc——25cm方圈转角处的损耗，W

P_nl——25cm方圈铁轭处的损耗，W

P_sc——17.5cm方圈转角处的损耗，W

P_sl——17.5cm方圈铁轭处的损耗，W

根据假设条件，得P_nc＝P_sc，则式(1)可以改写为

                                                                              (2)

与(2)式损耗差值对应的被测电工钢片样品有效质量为

                                                                                      (3)

式(3)中m_t为被测电工钢片样品的总质量，则25cm方圈的均匀区单位质量损耗P_loss可以表示为

                                                                                (4)

与被测电工钢片样品均匀区相关的有效磁路长度为

                                      

为确定具有搭接结构的铁心的有效磁路长度，采用加权平均法，将基于铁心不同区域的比总损耗所确定的有效磁路长度做加权处理，具体方法如下：

令铁心加权处理的有效磁路长度为l_e,

                                                                           (5)

其中，l_m1 由均匀区单位质量损耗P_loss1确定，l_m2 由17.5cm方圈的单位质量损耗P_loss2确定，a 和 b 为权因子，参照（5）则

                                                                             (6)

                                                                             (7)

令

                                                                                   (8)

                                                                                        (9)

                                                                                (10)

                                                                                 (11)

则(6)可改写为

                                                                 (12)

基于两种组合用双方圈法计算得到有效磁路长度，采用二级加权平均法，将两组方圈计算得到的有效磁路长度做二级加权处理，具体方法如下：

两种组合测得的总损耗做差，即得到（25-17.5cm）、（25-20cm）；

                                                                         (13)

                                                         (14)

式中，l_e12—— 二级加权后的有效磁路长度

  l_e1—— (25-17.5cm)组合得到的有效磁路长度

  l_e2——（25-20cm）组合得到的有效磁路长度

同理，二级加权可以计算均匀区比总损耗：

                                                                (15)

加权平均得到的均匀区比总损耗。