如何在实际应用中测量非晶纳米晶材料磁芯损耗

2025-01-21 15:31:51
      以下是在实际应用中测量非晶纳米晶材料磁芯损耗的常见方法:
一、功率测量法
1、两绕组开路法:
       将变压器的副边绕组开路,原边绕组施加电压激励,测量原边绕组电流波形和副边绕组电压波形,通过将副边电压和原边电流波形相乘并积分得到铁心损耗。该方法只能测量铁心的磁损耗,无法测量漏磁涡流损耗。
2、直流功率测量法:
       通过一个 DC/AC 逆变装置将直流逆变为交流作为被测磁元件励磁源,由直流侧输入功率获得被测磁元件损耗,克服了交流功率测量方法误差大的问题。进一步建立逆变装置本身的多参数损耗精确模型,采用定标的方法有效扣除逆变装置的杂散损耗,可准确测量磁芯损耗。
二、量热法
1、原理:
       磁芯损耗会使磁芯发热,通过测量磁芯在一定时间内的发热量来计算磁芯损耗。量热法的基本原理是根据热量守恒定律,磁芯损耗产生的热量等于磁芯吸收的热量加上向周围环境散失的热量。
2、操作:
       将非晶纳米晶材料磁芯置于一个绝热良好的环境中,测量磁芯在工作一定时间后的温度升高值,根据磁芯的比热容、质量以及温度升高值计算出磁芯吸收的热量,再考虑散热等因素,就可以得到磁芯损耗产生的热量,从而计算出磁芯损耗。
三、基于专用测试设备的测量方法
1、软磁材料测试仪:
       可对被测样件施加直流和交流励磁磁场,测试样件在应力作用下的直流和交流磁特性,配合相关夹具和控制系统,可在不同应力、温度等复杂工况下测量非晶 / 纳米晶合金铁心的损耗特性。
2、MATS-3110M 硅钢测量装置:
       适用于软磁材料动态磁性参数测量,可准确测量非晶和纳米晶等软磁材料的交流磁性参数,如比总损耗 Ps、磁极化强度 Jm、磁场强度 Hm、比视在功率 Ss、振幅磁导率,以及交流磁化曲线和损耗曲线。
四、计算法
       阻抗测量与作差法:
       以测量纳米晶铁心高频变压器漏磁涡流损耗为例,将纳米晶铁心高频变压器的副边绕组短路,用阻抗测量仪器测量其短路条件下的交流电阻。再选取与纳米晶铁心高频变压器具有相同结构和尺寸的铁氧体铁心高频变压器,同样测量其短路条件下的交流电阻。通过计算纳米晶铁心高频变压器的磁损耗,结合两者交流电阻等数据,利用作差法得到纳米晶铁心高频变压器的漏磁涡流损耗。
 
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