一种测量铁磁材料磁滞回线的方法及仿真.pdf
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 一种 测量 材料 磁滞回线 方法 仿真
- 资源描述：
-
第45卷第4期
珓器
VO145 No
2008年4月
IRANSIORMR
pril 2008
种测量铁磁材料磁滞回线的方法及仿真
李都红,张小青,李敬恰,卞华永
(北京交通大学电气工程学院,北京100044)
1引言
磁滞回线是反映铁磁材料性能的重要特征曲
线,也是研制、开发和应用铁磁材料的重要依据。铁
磁材料是制造变压器的主要材料之一,在其他科技
领域也得到了广泛的应用。对铁磁材料的磁滞现象
进行研究,首先要测出磁滞回线,然后进行下一步
的分析研究。由于铁磁材料的磁化特性是非线性
图1磁滯回线测量图
的,因而表述磁化特性的两个参数,磁感应强度B
R2一励磁电流取样电阻[一样品的平均磁路长度
和磁场强度H的关系是曲线,且B和H的关系不
n-测试样品磁化线图的数
是单值的,而是多值的闭合回线,即磁滞回线。
2铁磁材料磁滯回线测測量原理
测量磁滞回线的方法很多,经常使用的有示波式中n一磁化线圏的匝数
器法、铁磁仪法和采样法等。本文中采用示波器法
udt,当R2
测量磁滞回线的电路图如图1所示。其中T为(4)得
调压器,N为测试样品的磁化线圈,由图1可知
R,CU、
山①=BS得
式中u-ab两端电压
CD RCU
i一流过R1的电流
R1一积分电路元素电阻
式中,R1、C1、n、S均为已知常数,所以由U可以确定
C-一积分电路元素电容
U、一积分电路电容端电压,与磁感应强
当N中有磁化电流1流过时介质被磁化,磁化
度B成正比
后的磁场强度H为:
因为R>>.,(W=2武,台50H
BE-I
所以
在利用示波器测量磁场强度时,需要把磁场强
u≈Ri即i运
2
度转化为电压信号才能输入示波器,?此在磁化电
R
流回路中串联一个电阻R2
Idt
R C
R
在交变磁场中,磁感应强度瞬时值为B.穿过样式中U、一电阻R2两端的电压降
品截面积S的磁通量为Φ-BS。根据法拉第电磁感
应定律,出于磁通量Φ发生变化,在线圈中产生的
H
LR
感鸬出动大
式中,n、L、R2均为已知常数,由此可以确定H。磁场
8ChinaAcademicJoumnalElectronicPublishingHouse.Aifrighisreservedhttp:/www.cnki.net
第4期
李都红、张小青、李敬恰等:一·种测量铁磁材料磁滞回线的方法及仿真
39
强度H与电压U成正比,电压的变化反
映了磁场H的变化,因而,测出电压U、就
RI
可以计算出磁场H的大小。
3试验室测量方法
试验所用的仪器为MOS-620CH/
640CH型模拟示波器。测量前,先将示波
器调节到X-Y”模式,使其在荧光屏上显
示一个点,通过调节示波器的X、Y轴移
-Y示波器
位旋钮,将光点调至荧光屏的中间位置。把电阻R2
图3仿真电路图
上的电压信号输入到示波器X轴、把电容两端电压
输入到Y轴。X、Y轴的V/DIV"”均置在2”的位置
接,则可得到图3所示仿真电路。改变元件参数则
可得到不同参数时的磁滞回线,如图4所示
磁化信号为24V(36V等)、50Hz的正弦电压,接通
电源后,示波器屏幕上.显示如图2的曲线(图2给
出了在不同电压下测量的磁滞回线),即铁磁物质
的磁滞回线,反映了铁磁物质所具有的磁滞现象。
0.5
?
0.01-0.00500.0050.01
(标么值)
(标么值
图4仿真磁滞回线
图2示波器测量的磁滯回线图
5结论
通过调节调压器改变磁化信号的幅度、可以观
察到磁滞回线的面积随磁化信号幅值大小的改变
与常规的试验方法相比,笔者提出的模型在测
而改变。因为激磁电流为交流电流,所以每次观察量方法上更加简单,在操作步骤上更加快捷,且容
图形后,都要将调压器调至零位,使激磁电流逐步易掌握不易出错,能较速的测出铁磁村料的磁滞
减小的过程也就是自动去磁的过程.,从而避免测量四线,并且测量容易反复进行。利用 MATLAB软件
时发生较大的误差。
进行仿真,验证了其方法的可行性。在使用普通示
波器的情况下,仅需要少量元件就可以使测量效果
4 Simulink仿真方法
得到很大的改善。用 Simlink进行仿真,操作简单、
Simulink是 MAILAB中进行动态系统建模、仿快捷,而且可以通过改变参数进行反复仿真。实测
真和综合分析的集成软件包,并提供了一种图的交与伤真结果体现了新的测量磁滞回线方法的正确
互环境。在电力系统仿真模块库中找到仿真用的字
性及可行性。
库和模块,搭建嵫滞回坏仿真电路,如图3所示。其参考文献:
中电源収工频50Hz、220V。在设置变压器、绕组和
电容时,用线性变压器( Linear Transformer),且在属
成正维,大学物理实验M.北京:高等教育出版社,2002
袁长坤物理测量北京:科学出版社,2004
性框中需将第三绕组去掉。电容、电阻用RLC支路.
3方鸿K,贾继均.电器测试技术MI.北京:机械工业出版
取电容时,电阻及电感选项为零;而在取电阻时,需
社,1994.
将电容值输入inf,电感项输入零值。同时需要两个
[4]李维波. MAILAB在电气工程中的应用Mg北京:中国电
电压表及一个X-Y示波器。将元件及模块按电路连
力出版社,2006
O1994-2008ChinaAcademicJoumnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
展开阅读全文
文档分享网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
链接地址：https://www.wdfxw.net/doc10071418.htm