复杂工况下电工钢片矢量磁特性测量关键技术问题研究
发布时间：2022-07-11 17:29
电工装备在设计、制造与运行过程中存在大量的磁、热、结构力场问题,而且往往是多种物理因素耦合在一起作用。大型多物理场耦合问题的精细分析十分困难,究其原因,如何获取材料的物性参数,以及如何设计能够获取该耦合参数的测量装置是核心问题。现代电机、变压器的铁心中广泛采用电工钢片,其磁特性兼具磁滞、涡流、非线性、各向异性等特点,同时依赖于温度、应力等外部因素。因此,在求解含有电工钢片材料的多物理场耦合问题时就必然要考虑这些因素对磁特性的影响。本文主要解决温度与应力耦合作用下电工钢片矢量磁特性测量的一些关键技术问题。首先,本文以如何提高测量样片中的磁通密度和保证测量区域的高磁场均匀度为目标,以单片测量器为基础,设计了一台垂直正交的双磁轭结构。由于考虑应力的加载,被测样片沿轧制和垂直轧制方向被切成十字形状。温度的加载是通过温度控制表设定目标温度,发出PWM控制信号,驱动继电器,给陶瓷加热片供电,从而对被测样品加热,同时利用贴片式热电阻检测被测样片测量区域上表面的温度,实时反馈给温度控制器进行调节。应力的加载是先确定目标拉（压）力值,然后通过控制器控制直线电机工作,利用力传感器检测被测样片水平拉（压）力...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电工钢片磁特性测量的研究现状
1.2.2 温度依赖的电工钢片磁特性测量国内外研究现状
1.2.3 应力依赖的电工钢片磁特性测量国内外研究现状
1.3 本文的研究内容
第2章 复杂工况下电工钢片矢量磁特性测量系统
2.1 电工钢片矢量磁特性硬件测量装置
2.1.1 励磁磁路的设计
2.1.2 温度加载装置的设计
2.1.3 应力加载装置的设计
2.1.4 整体装置的组合
2.1.5 测量系统的构成
2.2 电工钢片矢量磁特性测量方法
2.2.1 数据初始化和激励信号生成方法
2.2.2 数据采集方法
2.2.3 波形处理方法
2.2.4 铁耗计算方法
2.2.5 波形反馈控制方法
2.2.6 迭代终止准则
2.3 本章小结
第3章 矢量B-H传感器的设计及H线圈的标定
3.1 矢量B-H传感器的检测原理
3.1.1 磁通密度B信号的检测原理
3.1.2 磁场强度H信号的检测原理
3.2 H线圈的设计与标定
3.2.1 H线圈的设计
3.2.2 H线圈的标定
3.3 矢量B-H传感器的设计
3.4 矢量B-H传感器测量数据的比对
3.5 矢量B-H传感器测量数据的再现性
3.6 本章小结
第4章 复杂工况下电工钢片矢量磁特性测量结果分析
4.1 交变磁化下矢量磁特性的测量
4.1.1 不同磁化角度下矢量磁特性的测量
4.1.2 不同磁通密度下矢量磁特性的测量
4.2 旋转磁化下矢量磁特性的测量
4.2.1 不同磁化角度下矢量磁特性的测量
4.2.2 不同磁通密度下矢量磁特性的测量
4.2.3 不同轴比下矢量磁特性的测量
4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向舰船装备的电工软磁材料精细模拟技术综述[J]. 陈俊全,王东,陈志华,虞志书,曾春. 电工技术学报. 2017(22)
[2]电工钢片旋转损耗特性分析与损耗模型修正[J]. 迟青光,张艳丽,曹政,杨树平,张殿海,任自艳,谢德馨. 中国电机工程学报. 2017(08)
[3]二维高频磁特性测量中关键性问题研究[J]. 张新亮,汪友华,陈龙,王苗,杨新磊. 中国测试. 2017(03)
[4]B-H复合型传感结构设计及H线圈校准研究[J]. 王苗,汪友华,陈龙,张新亮,杨新磊. 电工电能新技术. 2017(03)
[5]超微晶合金旋转磁特性测量用励磁装置的设计与优化[J]. 陈龙,汪友华,赵浛宇,戈文祺,王苗. 电工技术学报. 2016(22)
[6]电工硅钢材料二维磁特性研究及测量技术相关进展[J]. 高洁,魏剑啸,卢卫疆,阮夫明,陈新. 智能电网. 2016(11)
[7]先进电工磁性材料特性与应用发展研究综述[J]. 杨庆新,李永建. 电工技术学报. 2016(20)
[8]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]. 薛刚,李永建,曹磊,张维强. 电工电能新技术. 2016(05)
[9]高性能电机系统的共性基础科学问题与技术发展前沿[J]. 马伟明,王东,程思为,陈俊全. 中国电机工程学报. 2016(08)
[10]高速电机发展与设计综述[J]. 张凤阁,杜光辉,王天煜,刘光伟. 电工技术学报. 2016(07)
博士论文
[1]电工钢片矢量磁特性模拟问题研究[D]. 刘洋.沈阳工业大学 2012
[2]高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算[D]. 江善林.哈尔滨工业大学 2010
[3]电工钢片磁特性测量和模拟方法的研究[D]. 王晓燕.沈阳工业大学 2009
硕士论文
[1]应力对电工钢片磁致伸缩特性的影响研究[D]. 龚园.沈阳工业大学 2017
[2]铁心表面局部磁特性检测系统研究[D]. 单雨.沈阳工业大学 2016
[3]不同生产阶段下电机定子铁心磁特性与铁耗的测量研究[D]. 陶旭.沈阳工业大学 2016
[4]基于二维磁特性测量技术的电工钢片损耗特性研究[D]. 曹政.沈阳工业大学 2016
[5]电工钢片二维磁特性测量的研究[D]. 孙纪来.沈阳工业大学 2011
[6]高速永磁电机流体场分析与温升计算[D]. 张殿海.沈阳工业大学 2009
[7]电工钢片二维磁特性测量关键问题研究[D]. 王德聚.沈阳工业大学 2009
本文编号：3658581
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电工钢片磁特性测量的研究现状
1.2.2 温度依赖的电工钢片磁特性测量国内外研究现状
1.2.3 应力依赖的电工钢片磁特性测量国内外研究现状
1.3 本文的研究内容
第2章 复杂工况下电工钢片矢量磁特性测量系统
2.1 电工钢片矢量磁特性硬件测量装置
2.1.1 励磁磁路的设计
2.1.2 温度加载装置的设计
2.1.3 应力加载装置的设计
2.1.4 整体装置的组合
2.1.5 测量系统的构成
2.2 电工钢片矢量磁特性测量方法
2.2.1 数据初始化和激励信号生成方法
2.2.2 数据采集方法
2.2.3 波形处理方法
2.2.4 铁耗计算方法
2.2.5 波形反馈控制方法
2.2.6 迭代终止准则
2.3 本章小结
第3章 矢量B-H传感器的设计及H线圈的标定
3.1 矢量B-H传感器的检测原理
3.1.1 磁通密度B信号的检测原理
3.1.2 磁场强度H信号的检测原理
3.2 H线圈的设计与标定
3.2.1 H线圈的设计
3.2.2 H线圈的标定
3.3 矢量B-H传感器的设计
3.4 矢量B-H传感器测量数据的比对
3.5 矢量B-H传感器测量数据的再现性
3.6 本章小结
第4章 复杂工况下电工钢片矢量磁特性测量结果分析
4.1 交变磁化下矢量磁特性的测量
4.1.1 不同磁化角度下矢量磁特性的测量
4.1.2 不同磁通密度下矢量磁特性的测量
4.2 旋转磁化下矢量磁特性的测量
4.2.1 不同磁化角度下矢量磁特性的测量
4.2.2 不同磁通密度下矢量磁特性的测量
4.2.3 不同轴比下矢量磁特性的测量
4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向舰船装备的电工软磁材料精细模拟技术综述[J]. 陈俊全,王东,陈志华,虞志书,曾春. 电工技术学报. 2017(22)
[2]电工钢片旋转损耗特性分析与损耗模型修正[J]. 迟青光,张艳丽,曹政,杨树平,张殿海,任自艳,谢德馨. 中国电机工程学报. 2017(08)
[3]二维高频磁特性测量中关键性问题研究[J]. 张新亮,汪友华,陈龙,王苗,杨新磊. 中国测试. 2017(03)
[4]B-H复合型传感结构设计及H线圈校准研究[J]. 王苗,汪友华,陈龙,张新亮,杨新磊. 电工电能新技术. 2017(03)
[5]超微晶合金旋转磁特性测量用励磁装置的设计与优化[J]. 陈龙,汪友华,赵浛宇,戈文祺,王苗. 电工技术学报. 2016(22)
[6]电工硅钢材料二维磁特性研究及测量技术相关进展[J]. 高洁,魏剑啸,卢卫疆,阮夫明,陈新. 智能电网. 2016(11)
[7]先进电工磁性材料特性与应用发展研究综述[J]. 杨庆新,李永建. 电工技术学报. 2016(20)
[8]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]. 薛刚,李永建,曹磊,张维强. 电工电能新技术. 2016(05)
[9]高性能电机系统的共性基础科学问题与技术发展前沿[J]. 马伟明,王东,程思为,陈俊全. 中国电机工程学报. 2016(08)
[10]高速电机发展与设计综述[J]. 张凤阁,杜光辉,王天煜,刘光伟. 电工技术学报. 2016(07)
博士论文
[1]电工钢片矢量磁特性模拟问题研究[D]. 刘洋.沈阳工业大学 2012
[2]高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算[D]. 江善林.哈尔滨工业大学 2010
[3]电工钢片磁特性测量和模拟方法的研究[D]. 王晓燕.沈阳工业大学 2009
硕士论文
[1]应力对电工钢片磁致伸缩特性的影响研究[D]. 龚园.沈阳工业大学 2017
[2]铁心表面局部磁特性检测系统研究[D]. 单雨.沈阳工业大学 2016
[3]不同生产阶段下电机定子铁心磁特性与铁耗的测量研究[D]. 陶旭.沈阳工业大学 2016
[4]基于二维磁特性测量技术的电工钢片损耗特性研究[D]. 曹政.沈阳工业大学 2016
[5]电工钢片二维磁特性测量的研究[D]. 孙纪来.沈阳工业大学 2011
[6]高速永磁电机流体场分析与温升计算[D]. 张殿海.沈阳工业大学 2009
[7]电工钢片二维磁特性测量关键问题研究[D]. 王德聚.沈阳工业大学 2009
本文编号：3658581
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