硅鋼片鐵(tie)損測量儀的設計

一、硅(gui)鋼片鐵損儀產品介紹

硅(gui)鋼片(pian)鐵損測試(shi)是(shi)硅(gui)鋼片(pian)生產、流(liu)通(tong)和使用中質量(liang)管理的(de)(de)(de)重要評價指標(biao)之一，通(tong)過對硅(gui)鋼片(pian)的(de)(de)(de)測試(shi)可以判(pan)斷硅(gui)鋼片(pian)材料的(de)(de)(de)好壞，及早發(fa)現材料的(de)(de)(de)缺(que)陷，給電機、變壓器及相關廠家的(de)(de)(de)品質管理帶來(lai)極大的(de)(de)(de)方便。

依據我國的行業標準（GB/3655-2000），采用愛潑斯坦方圈作為檢驗評價硅鋼片鐵損的依據，該方法為國際IEC標準和國家標準推薦使用方法。FE-30SST LOSSMETER采用的磁導計設計和測試采樣完全符合國際通用標準，使得測試結果更加準確，適合測試所有規格的產品。深度開發，配置接微型方圈（按國際標準規愛潑斯坦方圈等比例縮小），與計算機通過MS232接口連接，可以完全代替硅鋼測量裝置，實現硅鋼所有參數的測量。為中小型用戶以及硅鋼樣品來源較少的高校進行更高精度得測量，節省了超過60%的開支，直接采用磁導計測量價格更加低廉，使用更加方便。

二、與目前同類(lei)機(ji)型SK-IR-3C是直讀式硅鋼片鐵損儀的比較

目前國內有(you)幾家生產直讀式鐵損(sun)測(ce)量儀的公司(si)，流(liu)行機型(xing)為SK-IR-3C是直讀式鐵(tie)損測試儀。用戶(hu)在使用過程(cheng)中經常發現，對于(yu)測(ce)試不同(tong)牌(pai)號(hao)的硅(gui)鋼片(pian)，測(ce)量數據的偏(pian)差(cha)遠(yuan)遠(yuan)超過儀器介紹的比(bi)總誤差(cha)小于5.0%，特別(bie)是(shi)對于取向和無取向硅(gui)鋼片的(de)交替(ti)測(ce)量（盡(jin)管儀器(qi)已經對兩種(zhong)樣品進行了(le)轉換和數據修正），不(bu)少用戶(hu)和(he)產品經(jing)銷商反映，比較嚴重的誤差情(qing)況(kuang)時超(chao)過20%，造(zao)成退貨。通過與(yu)國內硅鋼(gang)磁測量(liang)權威(wei)梅文(wen)余先生交流，他(ta)笑(xiao)稱這樣的“鐵損儀”充(chong)其量(liang)只能(neng)算(suan)“比損儀”。系統結構過(guo)于簡單，沒(mei)有遵(zun)循(xun)磁(ci)導計設(she)計標準，不可能(neng)做出(chu)好的產品，只能(neng)用于對材料進行比較測試來做一下判斷。

分析其原因，主(zhu)要有以下(xia)兩個方(fang)面：

一是磁導(dao)計設計不合理(li)（如右(you)圖(tu)），其原理是(shi)采用多片長方形硅鋼片疊加成的鐵(tie)芯(xin)做探頭，將勵磁(ci)線圈(quan)(quan)和感(gan)應線圈(quan)(quan)都(dou)繞(rao)在鐵(tie)芯(xin)上，通過采集(ji)勵磁(ci)線圈(quan)(quan)的中電(dian)流I有效值和(he)感應線圈中電壓有效值V，來獲得硅鋼片(pian)的(de)損耗，這樣(yang)的(de)結構(gou)是不(bu)嚴謹的(de)。在材料(liao)處于(yu)不(bu)飽和的(de)情況下(xia)，所采集的(de)電(dian)壓接近正(zheng)弦，測試偏差比較小(xiao)，通(tong)過所采集的(de)電(dian)壓推算出得磁感應強度Bm基本接近，但在材料趨于飽和的

情況下（如對硅鋼片(pian)樣(yang)品測試到1.5T和(he)1.7T條(tiao)件(jian)下），被測試硅鋼樣(yang)片中實際(ji)的Bm’值與所(suo)通(tong)過鐵芯感(gan)應線圈采集Bm值之間(jian)的差(cha)異(yi)很大，所設定的Bm已經與實際硅鋼(gang)樣片中的Bm’值(zhi)完全不等同，如果計算按照測試片的有效面積Ae來確定，那相當于要施加更高的勵磁電流來保證，這樣實際采集的電流Im也是不準確的。一般情況下，所測試的比總損耗Pc會高于材料的實際損耗。為了達到測試要求，一般情況下廠家通過調整和數據修正來保證對一款樣品的準確（與愛潑斯坦方圈進行比較），這樣做不能從根本上解決問題，不可能對所有樣片進行修正，這也就是造成測試不同樣片誤差可能超過20%的原因。

二是采樣沒有按GB/3655-2000標準的要求，對電壓、電流的波形進行實際采樣，計算的損耗也是不準確的，另外對這樣設計的勵磁探頭，國內(nei)有(you)些廠家還提出(chu)在儀器中添加了空(kong)(kong)氣補(bu)償(chang)線圈，對于這樣的結構，是不(bu)可能進行好磁通的空(kong)(kong)氣補(bu)償(chang)的，補(bu)償(chang)模型都不(bu)好確(que)定，談(tan)何空(kong)(kong)氣補(bu)償(chang)，純(chun)粹是為了商業銷售的需要。

三、FE-30SST LOSSMETER硅鋼片鐵損儀的原理介紹和深度開發

為了解決(jue)目(mu)前鐵(tie)損測量儀器存在的問(wen)題，我公司在參考梅文余先生(sheng)的《磁性測量》著(zhu)作，完全依據我國的行業標準（GB/3655-2000）的要求，設計和制作了FE-30SST LOSSMETER 硅鋼(gang)片鐵(tie)損測量儀。儀器(qi)所采用(yong)的閉路探(tan)頭完全參考(kao)國標(biao)(biao)要(yao)求，勵磁線圈(quan)(quan)和感(gan)應線圈(quan)(quan)都繞制在被測試的硅鋼(gang)片上，同時按照國標(biao)(biao)要(yao)求對(dui)空氣補(bu)償線圈(quan)(quan)進行制作（空氣感應補償到1mV以下），同時采用兩路(lu)模數轉換對電壓電流進(jin)行真實(shi)采樣，達(da)到了(le)對所有樣片的較準(zhun)確的測(ce)量(liang)，測(ce)試準(zhun)確度基本上接近GB/3655-2000的標準要求。

同時，由于該產品是一套完整的閉路反饋測試系統，內部完成對電壓、電流實際波形以及相位的完全采樣，可以通過MS232接口與計算機進行完全的通訊，如加以深度開發，完全可以測量出硅鋼片所需要的全性能參數，包括：BH磁滯回線、B-Ps損耗曲線和B-u磁滯回線等，是中小型企業和高校采用它替代昂貴得大型硅鋼測量裝置的理想儀器（目前上位機軟件在開發中）。同時，公司將進行了小型愛潑斯坦方圈的設計和實驗，通過大量的測試來確定小型方圈模型的定型。測試樣片規格為：寬度15mm，長度140mm，樣片有效重量127g。

三(san)、FE-30SST LOSSMETER硅鋼(gang)片鐵損儀技術指(zhi)標

一）、30VA電源技術指標：

1、頻率：50Hz/60Hz，準確度：0.05%；

2、功(gong)率：20V/1.5A（峰值功率），準確度：0.1%。

二）、3092磁導計：（采用(yong)符合國標的(de)方圈(quan)樣片(pian)進行比對）

     1、適合樣片：長度：大(da)于92mm，寬(kuan)度：20mm～30mm；厚(hou)度：0.1mm到1.0mm。

2、采用單臺FE-30SST LOSSMETER，配(pei)備(bei)磁導計對樣片進(jin)行測量(liang)：

1）、比總損耗Ps測量：0.1---1.9T(連續可調)，準確度：2.5%；

飽和磁感Bm值設定范圍：0.5T-1.9T，準確度：2.0%；

勵磁(ci)強度Hm值(zhi)設定(ding)范圍(wei)：10000A/m以內連(lian)續設(she)定，準確度2.5%。

三）、140愛潑斯坦方圈（采用符合國標的方(fang)圈樣片進行(xing)比(bi)對）

1、適合樣片：長度：大于140mm，寬度(du)：15mm；重量127g。

2、 采用單臺(tai)FE-30SST LOSSMETER，配備(bei)微型方圈對樣片進行測量(liang)：

1）、比總損耗Ps測(ce)量：0.1---1.9T(連續可調)，準確度：1.5%；

飽和磁感Bm值設定范圍：0.5T-1.9T，準確度：1.0%；

勵磁強(qiang)度(du)Hm值設定范圍：3000A/m以內連(lian)續(xu)設定，準確度1.5%。

四）硅鋼片鐵損儀產品照片：

硅鋼片(pian)鐵損儀儀器照(zhao)片(pian)