超微晶合金高频磁特性检测中的波形调理.docx

超微晶合金高频磁特性检测中的波形调理方案，在此要出上完成了高频下超微晶合金磁滞回线的动态测量并对其损耗特性进行了分析1超微晶高频磁特性测量过程中非对称波形畸变的产生原因根据IEC-60404-10的建议，本文采用环形样件侬了超微晶高频磁特性实验系统最初的实验原理图如图1所示功放的信号源由NI公司的多功能数据采集卡提供初级电流与次级感应电压分别由示波器电流探头与电压探头获得由于当磁场较小时，两个信号都非常弱，信号先由前置电压放大器SR560进行放大，然后由示波器进行采集示波器采样率高达1GHz,保证了高频情况下也能得到足够多的采样点样件中的磁通密度B与磁场强度H可以由下式获得：B=-««u2dt(1)H=-(2)式中：Nl、N2——初级与次级绕组的匝数；S、Im——磁芯的截面积与磁路有效长度；II——励磁电流；u2次级感应电压如图2所示,在测试的过程中,在激磁电压保证正弦的条件下，超微晶合金的励磁电流出现了非对称分量,并且随着电压升高，次级电压波形也出现了不同程度的畸变这一非对称分量反映到磁场量上就会形成一个非对称的磁滞回线，从而对损耗的计算产生一定的误差然而，这一非对称的磁场分量并不是一成不变的，它随着磁通密度的大小而改变。

在励磁电压保证正弦对称的条件下仍出现一个很小的直流磁场偏置产生这种现象的原因十分复杂,归纳起来主要有3点：1）超微晶合金具有超高的磁导率,任何空间中微弱的偏置磁场都会对实验产生影响2）虽然电压对称，但是超微晶磁化在测试过程中初级绕组浮地，信号源的地与超微晶测试系统的地有电压差，从而产生非对称电流，最终引起直流偏磁3）超微晶合金本身对退火十分敏感，不同的退火条件对材料磁性能影响很大在退火过程中，材料可能存在非对称的应力，从而导致正向磁化与负向磁化的磁导率不同，最终反映在激磁电感的非对称性上由于这种波形的非对称崎变影响因素较多，即使在实验电路中添加隔离变压器，也不能很好地滤除直流磁场的影响2对超微晶合金高频实验系统的改进2.1硬件测试系统的改进考虑到波形的非对称畸变实际上是一个直流偏磁，要消除这一现象需人为产生一个直流磁场来补偿掉材料本身不对称而产生的直流偏置改进后的实验系统如图3所示为了更好t年现波形的控制，NIPXI控制器被应用到测控系统中，通过对采集来的信号在LabVIEW中进行处理，实现了全自动的测量在整个系统中，额外添加了一套直流绕组，通过观察实际测试过程中波形的偏移量，调节直流电流的输出，产生一个相反的磁场，从而达到直流偏磁补偿的目的。

图中L为阻尼电抗，对直流侧的电流分量起到抑制作用在测试过程中，电流探头与电压探头需要加装前置放大以满足采集系统的输入范围为了保证磁通空度B一直为正弦变化，基于时域的波形迭代算法被应用在整个测控系统中3结束语本文对超微晶高频磁特性测量过程中所产生的一些实验问题作了一些探讨首先，分析了在测试过程中产生波形非对称畸变的原因；其次，在此基础上对整体实验系统的软硬件进行了重新设计，提出了第3绕组补偿以及一种基于时域反馈迭代算法，很好的补偿了波形；最后，测量了日立金属所提供的FT-3M磁芯的磁滞回线与损耗曲线，瞬证了方法的可行性参考文献[1]WAIDEPC,BRUNNERU.Energy-efficiencypolicyopportunitiesforelectricmotor-drivensystems[Z].Paris:InternationalEnergyAgency,2011:126-136.[2]陈龙，汪友华，赵浩宇，等.超微晶合金旋转磁特性测量用激磁装置的设计与优化[J].电工技术学报，2016,31(22)：19-27.[3] PROCHAZKAR,HLAVACEKJ,DRAXLERK.Magneticcircuitofahigh-voltagetransformeruptolOkHz[J].MagneticsIEEETransactions,2015z51(1):1-4.[4] LIUXJ,WANGYH,ZHUJG,etal.Calculationofcorelossandcopperlossinamorphous/nanocrystallinecore-basedhigh-frequencytransformery].AipAdvances,2016,6(5):4167-4182.[5]赵争函,汪友华，凌跃胜，等.大容量高频变压器绕组损耗的计算与分析[J].电工技术学报,2014,29(5):261-264,270.[6] SCHWENKH,BEICHLERJ,LOGESW,etal.Actualandfuturedevelopmentsofnanocrystallinemagneticmaterialsforcommonmodechokesandtransformers[C]IlInternationalExhibitionandConferenceforPowerElectronics,IntelligentMotionzRenewableEnergyandEnergyManagementProceedings,2015:1-8.[7] LIUY,HANYB,LIUSWretal.Pulsemagneticpropertiesmeasurementandcharacterizationoffe-basednanocrystallinecoresforhigh-voltagepulsemagneticsapplicationsy].PowerElectronicsIEEETransactions,2015r30(12):6883-6896.[8] MANYAGEMJ,PILLAYP.Newepsteinframeforcorelossmeasurementsathighfrequenciesandhighfluxdensities[C]nIndustryApplicationsSocietyAnnualMeeting,2008.IAS'08.IEEE,2008:1-6.[9] RAGUSAC,FIORILLOF.Athree-phasesinglesheettesterwithdigitalcontroloffluxlocibasedonthecontractionmappingprinciple[J].JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2006(304):568-570.[10]薛刚，李永建，曹磊，等.磁性材料三维磁特性传感信号检测技术中关键问题的研究与分析[J].电工电能新技术，2016(5):19-22,80.(编辑：刘杨)感谢您的阅读!。