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基于爱泼斯坦方圈的电工钢比总损耗测量系统补偿与校准研究

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基于爱泼斯坦方圈的电工钢比总损耗测量系统补偿与校准研究

作者：侯佳骏湖南大学

学位级别：硕士

随着电力工业建设飞速发展,作为各类变压器、大中小型电动机、家电、发电机等的制造材料,电工钢的性能备受关注,电工钢的磁性能检测成为了研究重点,电工钢磁性能检测逐渐向高稳定性、高准确性的方向发展。但是现阶段电工钢磁性能测量技... 详细信息

随着电力工业建设飞速发展,作为各类变压器、大中小型电动机、家电、发电机等的制造材料,电工钢的性能备受关注,电工钢的磁性能检测成为了研究重点,电工钢磁性能检测逐渐向高稳定性、高准确性的方向发展。但是现阶段电工钢磁性能测量技术中,存在空气磁通补偿不规范、环境温度对测量结果产生影响、电工钢磁性能测量系统校准不规范等问题。因此,对电工钢磁性能测量的研究具有重要意义。本文基于爱泼斯坦方圈法测量电工钢磁性能的原理,依据国家标准GB/T3655-2008《用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法》中关于爱泼斯坦方圈法的测量准则,采用TD8510、TD8520、TD8550、TH2100等电工钢磁性能测量系统对爱泼斯坦方圈法的空气磁通补偿、温度效应、磁性能测量系统校准方法展开了实验研究。首先,通过实验验证了一种空心线圈作为空气磁通补偿装置的可行性,补偿后感应线圈端电压小于感应线圈本身电压的0.1%,符合GB/T 3655-2008中对爱泼斯坦方圈空气磁通补偿效果的要求;研究了补偿线圈放置在不同位置对空气磁通补偿效果的影响,发现放置在方圈框架中心位置时,补偿效果最好;并通过实验对空气磁通对比总损耗测量的影响做了理论验证,补偿后测量的比总损耗比未补偿时更高。其次,通过实验发现了电工钢样品在5℃～45℃温度范围内比总损耗随温度呈非线性降低的规律,为在线检测下不同温度电工钢比总损耗测量提供了参考依据;并通过最小二乘法拟合这一数学工具对不同牌号的电工钢样品在不同磁感点下的比总损耗随环境温度的变化进行拟合,得到拟合表达式,并对拟合式进行了验算,非拟合点计算值与真实测量值误差小于0.5%。最后,对标准样品校准法的校准效果进行了实验,发现了标准样品法对不同牌号的电工钢样品不具有普遍适用性,使用标准样品修正系数对仪器修正后,非标准样品牌号的样品比总损耗误差平均提高了1%～1.5%,误差均方差修正后较修正前最大相对误差146.91%;提出了一种基于高精度电学表计的标准表校准法,得到了校准系数修正公式,通过实验验证了此方法的有效性,且误差均方差修正后较修正前最大相对误差35.64%。

关键词：爱泼斯坦方圈电工钢磁性能测量空气磁通补偿温度校准方法

基于爱泼斯坦方圈测试的硅钢片磁化曲线特性分析

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变压器 2017年第12期54卷 25-28页

作者：程文锋史正军广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510510

带铁心的线圈类产品要实现准确的仿真设计最核心的内容是铁心的磁化曲线分析。本文通过爱泼斯坦方圈测试方法,测试了取向硅钢片B30P105的磁化曲线特性,分析了取向硅钢片轧制方向和垂直于轧制方向的磁化曲线、不同频率下的磁化曲线和铁... 详细信息

带铁心的线圈类产品要实现准确的仿真设计最核心的内容是铁心的磁化曲线分析。本文通过爱泼斯坦方圈测试方法,测试了取向硅钢片B30P105的磁化曲线特性,分析了取向硅钢片轧制方向和垂直于轧制方向的磁化曲线、不同频率下的磁化曲线和铁心损耗。本文还制作了三种不同叠置方式下的铁心线圈,测试了它们的磁化曲线和铁心损耗曲线,并进行对比分析。通过本文硅钢片磁化曲线测试分析,对带铁心的线圈类产品仿真设计具有重要的工程意义。

关键词：爱泼斯坦方圈硅钢片磁化曲线轧制方向

爱泼斯坦方圈测电工钢片直流偏磁性能方法研究

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中国制造业信息化（学术版） 2009年第6期38卷 40-43页

作者：曹华贵东南大学电磁兼容研究室江苏南京211187

为了克服传统爱泼斯坦方圈法中因电流表、电压表尤其是瓦特表的低准确性和频率特性而造成的低频段测试结果精度不够、高频段无法进行测试的不足,提出了采用数字示波器替代传统的电流电压表和瓦特表进行方圈试样动态磁特性以及铁损的测试... 详细信息

为了克服传统爱泼斯坦方圈法中因电流表、电压表尤其是瓦特表的低准确性和频率特性而造成的低频段测试结果精度不够、高频段无法进行测试的不足,提出了采用数字示波器替代传统的电流电压表和瓦特表进行方圈试样动态磁特性以及铁损的测试,以达到提高方圈测试法低频准确性和最高测试频率的目的。同时采用在传统爱泼斯坦方圈上加绕偏置线圈产生直流偏置磁场的方法,用方圈测试法成功进行了电工钢片的直流偏磁特性测试。

关键词：示波器爱泼斯坦方圈直流偏磁测量

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基于爱泼斯坦方圈的直流偏磁特性分析

磁性材料及器件 2013年第1期44卷 28-31页

作者：梁宇超赵小军徐静华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

由高压直流输电产生的直流电流会给电力变压器造成一系列危害。基于爱泼斯坦方圈设计了实验方案并对电力变压器进行了直流偏磁实验。通过对励磁电流测量值分析,研究了直流偏磁对励磁电流各次谐波的影响;通过对铁心损耗的测量分析了直流... 详细信息

由高压直流输电产生的直流电流会给电力变压器造成一系列危害。基于爱泼斯坦方圈设计了实验方案并对电力变压器进行了直流偏磁实验。通过对励磁电流测量值分析,研究了直流偏磁对励磁电流各次谐波的影响;通过对铁心损耗的测量分析了直流偏磁条件下硅钢片的损耗特性。基于爱泼斯坦方圈的直流偏磁实验研究有利于揭示直流偏磁机理,同时对电力变压器的工程设计有着重要的指导意义。

关键词：电力变压器直流偏磁爱泼斯坦方圈铁损

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一种确定爱泼斯坦方圈有效磁路长度的方法

黑龙江电力 2015年第5期37卷 452-455页

作者：范亚娜王月英刘洋刘涛王亮亮程志光保定天威集团有限公司河北保定071056

为了精确测量爱泼斯坦方圈有效磁路长度,笔者基于3种不同尺寸的爱泼斯坦方圈,提出了一种能够准确确定爱泼斯坦方圈有效磁路长度的二级加权处理方法,消除了爱泼斯坦方圈所测电工钢试样中不均匀区域的损耗,得到了与样件均匀区域相关的有... 详细信息

为了精确测量爱泼斯坦方圈有效磁路长度,笔者基于3种不同尺寸的爱泼斯坦方圈,提出了一种能够准确确定爱泼斯坦方圈有效磁路长度的二级加权处理方法,消除了爱泼斯坦方圈所测电工钢试样中不均匀区域的损耗,得到了与样件均匀区域相关的有效磁路长度,并用该方法分析了不同频率、不同环境温度对爱泼斯坦方圈有效磁路长度以及损耗特性的影响。研究结果表明,二级加权处理法能够准确测定电工钢的比总损耗,得到的材料性能数据有助于提高大型电工装备电磁场的仿真计算精度。

关键词：爱泼斯坦方圈磁路长度二级加权法硅钢片磁性能

GB/T 3655—2008《用爱泼斯坦方圈测电工钢片(带)磁性能的方法》标准述评

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冶金标准化与质量 2010年第2期48卷 28-32页

作者：任翠英冯超周星胡志远冶金工业信息标准研究院北京100730 宝山钢铁股份有限公司上海200941

简要介绍了GB/T 3655-2008起草过程中的工作简况和修订原则,并重点介绍了该标准修改的主要技术内容以及相关标准的对比情况。

关键词：爱泼斯坦方圈电工钢片(带) 磁性能标准

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爱泼斯坦方圈有效磁路长度的理论分析

计量技术 1984年第2期 5-10页

作者：宫乃斌哈尔滨电表仪器厂

一、引言爱波斯坦方圈的有效磁路长度是人们几十年来的研究课题之一。目前规定25cm爱泼斯坦方圈在试样双搭接时的有效磁路长度为0.94m,在铁损和磁化特性测试时均相同。一般认为,有效磁路长度可由实验来测定。也有人认为,有效磁路长度和... 详细信息

一、引言爱波斯坦方圈的有效磁路长度是人们几十年来的研究课题之一。目前规定25cm爱泼斯坦方圈在试样双搭接时的有效磁路长度为0.94m,在铁损和磁化特性测试时均相同。一般认为,有效磁路长度可由实验来测定。也有人认为,有效磁路长度和有效质量系数是

关键词：爱泼斯坦方圈磁路磁化曲线长度

磁性材料　第2部分:用爱泼斯坦方圈测量电工钢片和钢带磁性能的方法

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电工合金 1998年第3期 37-44页

作者：张福民桂林电器科学研究所 541004

基于Energetic模型的直流偏磁条件下电工钢片磁特性模拟及实验验证

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中国电机工程学报 2020年第14期40卷 4656-4665页

作者：赵志刚马习纹姬俊安省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市红桥区300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市红桥区300130

直流偏磁条件下,变压器励磁电流畸变,损耗显著增加,导致变压器局部过热甚至绝缘老化。为研究直流偏磁对铁磁材料磁滞和损耗特性的影响,该文首先在静态Energetic磁滞模型的基础上,考虑涡流损耗和异常损耗对磁滞回线的影响,建立动态Energe... 详细信息

直流偏磁条件下,变压器励磁电流畸变,损耗显著增加,导致变压器局部过热甚至绝缘老化。为研究直流偏磁对铁磁材料磁滞和损耗特性的影响,该文首先在静态Energetic磁滞模型的基础上,考虑涡流损耗和异常损耗对磁滞回线的影响,建立动态Energetic模型,并利用优化算法和损耗分离理论分别提取无偏磁条件的静态Energetic磁滞模型参数和动态损耗系数。通过对比磁滞回线仿真结果与实测数据,验证了所建模型的准确性;其次,搭建磁性能测试系统,实验获取了不同偏磁工况下电工钢片的磁滞特性和损耗特性数据,并分析直流偏磁量对磁滞损耗、动态损耗(涡流损耗与异常损耗之和)的影响规律;最后,基于上述分析结果,提出一种对不同偏磁条件下铁磁材料的磁滞回线及磁损耗进行预测的新方法。对比预测结果与实验结果,发现二者吻合较好,验证了该文方法的正确性。

关键词：直流偏磁动态Energetic模型爱泼斯坦方圈磁损耗磁滞回线