[发明专利]一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于该系统包括无感电容、LabVIEW测试平台、功率放大器和立式三相柔性宽频磁特性检测装置；所述装置包括铁心固定支架、铁心、B-H磁信号传感线圈板、支柱、励磁绕组、B探针、内层H线圈和外层H线圈；所述LabVIEW测试平台与功率放大器连接，功率放大器与无感电容连接，无感电容与励磁绕组连接；

所述铁心固定于铁心固定支架上；铁心包括上铁心、下铁心和侧面铁心；固定好的上铁心、下铁心和侧面铁心的极头相互连接，连接处组成一个正六边形；所述支柱固定到铁心固定支架上，支柱顶部的正六边形结构与上铁心、下铁心和侧面铁心的极头围成的正六边形位置重合，支柱顶部的正六边形结构顶端放置有待测样片，待测样片与上铁心、下铁心和侧面铁心的极头处对齐并接触；四根B探针均匀地固定在B-H磁信号传感线圈板上；内层H线圈绕制在B-H磁信号传感线圈板上；外层H线圈绕制在B-H磁信号传感线圈板上，位于内层H线圈外侧且与内层H线圈垂直；所述B-H磁信号传感线圈板放置于待测样片的中心位置处；上铁心、下铁心和侧面铁心的每个极头处嵌套有一个励磁绕组。

2.根据权利要求1所述的立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于上铁心、下铁心和侧面铁心的极头加工成楔形；上铁心与下铁心相同，侧面铁心的极头的楔形相对于上铁心与下铁心的极头旋转90°。

3.根据权利要求1所述的立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于励磁绕组为梯形，使得待测样片所在处平面能够放置更多的励磁线圈。

4.根据权利要求1所述的立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于每个励磁绕组均包括进线端子、出线端子、第一层励磁线圈、第二层励磁线圈和第三层励磁线圈；第一层励磁线圈、第二层励磁线圈和第三层励磁线圈中第一层励磁线圈的匝数最少，第三层励磁线圈的匝数最多，匝数逐层递增；相邻层励磁线圈之间进行绝缘处理；所述第一层励磁线圈、第二层励磁线圈和第三层励磁线圈绕制在铁心上；第一层励磁线圈、第二层励磁线圈和第三层励磁线圈均安装有进线端子和出线端子，通过进线端子和出线端子进行串并连接。

5.根据权利要求1所述的立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于所述铁心采用0.05mm的超薄硅钢卷制而成。

6.一种基于权利要求1-5任一所述立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统的磁特性测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：将待测样片放置在支柱上，并调整待测样片的位置使得待测样片与上铁心、下铁心和侧面铁心的极头处对齐并接触；

步骤二：选择一种测试频率对应的励磁绕组连接方式，将对应的进线端子和出线端子进行连接；

步骤三：用电感电容电阻表测量仪测量此时频率和励磁绕组连接方式下的电感，根据谐振公式计算出此时需要的电容，采用耐高压的无感电容进行匹配，降低系统中的励磁电流；

步骤四：在三个方向的所有励磁绕组中分别通入三相正弦交流电，通过LabVIEW测试平台发出单一方向交变励磁信号，经过功率放大器放大后，控制励磁绕组中三相正弦交流电的幅值和相位，在待测样片所在平面中形成单一方向的交变磁场；

步骤五：观察磁通密度和磁场强度波形，检测距离较远的两根B探针之间的电压信号，检测内层H线圈和外层H线圈的感应电压信号，存储磁特性数据，提高励磁电压信号，直至待测样片饱和；

步骤六：观察到磁场饱和后，缓慢减小励磁信号，对待测样片进行退磁；

步骤七：通过LabVIEW测试平台发出另一个单一方向交变励磁信号，经过功率放大器放大后，控制励磁绕组中三相正弦交流电的幅值和相位，在待测样片所在平面中形成另一个单一方向的交变磁场，重复步骤五和步骤六；

步骤八：通过LabVIEW测试平台发出三路相位配合励磁信号，经过功率放大器放大后，控制励磁绕组中三相正弦交流电的幅值和相位，在待测样片形成旋转磁场，重复步骤五和步骤六，得到不同励磁电压作用下，样品的磁感应强度和磁场强度轨迹图；

步骤九：更换励磁绕组连接方式，重复步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七和步骤八，直至完成所需频率和励磁方式下的磁特性检测，得到不同频率、不同励磁电流作用下，样品的磁感应强度和磁场强度轨迹图，进而可以计算损耗。