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硅鋼片鐵損測(cè)量儀的設(shè)計(jì)
一、硅鋼片鐵損儀產(chǎn)品介紹
硅鋼片鐵損測(cè)試是硅鋼片生產(chǎn)、流通和使用中質(zhì)量管理的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,通過對(duì)硅鋼片的測(cè)試可以判斷硅鋼片材料的好壞,及早發(fā)現(xiàn)材料的缺陷,給電機(jī)、變壓器及相關(guān)廠家的品質(zhì)管理帶來極大的方便。
依據(jù)我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/3655-2000),采用愛潑斯坦方圈作為檢驗(yàn)評(píng)價(jià)硅鋼片鐵損的依據(jù),該方法為國際IEC標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)推薦使用方法。FE-30SST LOSSMETER采用的磁導(dǎo)計(jì)設(shè)計(jì)和測(cè)試采樣完全符合國際通用標(biāo)準(zhǔn),使得測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確,適合測(cè)試所有規(guī)格的產(chǎn)品。深度開發(fā),配置接微型方圈(按國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)愛潑斯坦方圈等比例縮?。?,與計(jì)算機(jī)通過MS232接口連接,可以完全代替硅鋼測(cè)量裝置,實(shí)現(xiàn)硅鋼所有參數(shù)的測(cè)量。為中小型用戶以及硅鋼樣品來源較少的高校進(jìn)行更高精度得測(cè)量,節(jié)省了超過60%的開支,直接采用磁導(dǎo)計(jì)測(cè)量?jī)r(jià)格更加低廉,使用更加方便。
二、與目前同類機(jī)型SK-IR-3C是直讀式硅鋼片鐵損儀的比較
目前國內(nèi)有幾家生產(chǎn)直讀式鐵損測(cè)量?jī)x的公司,流行機(jī)型為SK-IR-3C是直讀式鐵損測(cè)試儀。用戶在使用過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),對(duì)于測(cè)試不同牌號(hào)的硅鋼片,測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過儀器介紹的比總誤差小于5.0%,特別是對(duì)于取向和無取向硅鋼片的交替測(cè)量(盡管儀器已經(jīng)對(duì)兩種樣品進(jìn)行了轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)修正),不少用戶和產(chǎn)品經(jīng)銷商反映,比較嚴(yán)重的誤差情況時(shí)超過20%,造成退貨。通過與國內(nèi)硅鋼磁測(cè)量權(quán)威梅文余先生交流,他笑稱這樣的“鐵損儀”充其量只能算“比損儀”。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單,沒有遵循磁導(dǎo)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),不可能做出好的產(chǎn)品,只能用于對(duì)材料進(jìn)行比較測(cè)試來做一下判斷。
分析其原因,主要有以下兩個(gè)方面:
一是磁導(dǎo)計(jì)設(shè)計(jì)不合理(如右圖),其原理是采用多片長方形硅鋼片疊加成的鐵芯做探頭,將勵(lì)磁線圈和感應(yīng)線圈都繞在鐵芯上,通過采集勵(lì)磁線圈的中電流I有效值和感應(yīng)線圈中電壓有效值V,來獲得硅鋼片的損耗,這樣的結(jié)構(gòu)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。在材料處于不飽和的情況下,所采集的電壓接近正弦,測(cè)試偏差比較小,通過所采集的電壓推算出得磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm基本接近,但在材料趨于飽和的
情況下(如對(duì)硅鋼片樣品測(cè)試到1.5T和1.7T條件下),被測(cè)試硅鋼樣片中實(shí)際的Bm’值與所通過鐵芯感應(yīng)線圈采集Bm值之間的差異很大,所設(shè)定的Bm已經(jīng)與實(shí)際硅鋼樣片中的Bm’值完全不等同,如果計(jì)算按照測(cè)試片的有效面積Ae來確定,那相當(dāng)于要施加更高的勵(lì)磁電流來保證,這樣實(shí)際采集的電流Im也是不準(zhǔn)確的。一般情況下,所測(cè)試的比總損耗Pc會(huì)高于材料的實(shí)際損耗。為了達(dá)到測(cè)試要求,一般情況下廠家通過調(diào)整和數(shù)據(jù)修正來保證對(duì)一款樣品的準(zhǔn)確(與愛潑斯坦方圈進(jìn)行比較),這樣做不能從根本上解決問題,不可能對(duì)所有樣片進(jìn)行修正,這也就是造成測(cè)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(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)電壓、電流的波形進(jìn)行實(shí)際采樣,計(jì)算的損耗也是不準(zhǔn)確的,另外對(duì)這樣設(shè)計(jì)的勵(lì)磁探頭,國內(nèi)有些廠家還提出在儀器中添加了空氣補(bǔ)償線圈,對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu),是不可能進(jìn)行好磁通的空氣補(bǔ)償?shù)模a(bǔ)償模型都不好確定,談何空氣補(bǔ)償,純粹是為了商業(yè)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(fā)
為了解決目前鐵損測(cè)量?jī)x器存在的問題,我公司在參考梅文余先生的《磁性測(cè)量》著作,完全依據(jù)我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/3655-2000)的要求,設(shè)計(jì)和制作了FE-30SST LOSSMETER 硅鋼片鐵損測(cè)量?jī)x。儀器所采用的閉路探頭完全參考國標(biāo)要求,勵(lì)磁線圈和感應(yīng)線圈都繞制在被測(cè)試的硅鋼片上,同時(shí)按照國標(biāo)要求對(duì)空氣補(bǔ)償線圈進(jìn)行制作(空氣感應(yīng)補(bǔ)償?shù)?font face="Tahoma">1mV以下),同時(shí)采用兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)電壓電流進(jìn)行真實(shí)采樣,達(dá)到了對(duì)所有樣片的較準(zhǔn)確的測(cè)量,測(cè)試準(zhǔn)確度基本上接近GB/3655-2000的標(biāo)準(zhǔn)要求。
同時(shí),由于該產(chǎn)品是一套完整的閉路反饋測(cè)試系統(tǒng),內(nèi)部完成對(duì)電壓、電流實(shí)際波形以及相位的完全采樣,可以通過MS232接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行完全的通訊,如加以深度開發(fā),完全可以測(cè)量出硅鋼片所需要的全性能參數(shù),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(yè)和高校采用它替代昂貴得大型硅鋼測(cè)量裝置的理想儀器(目前上位機(jī)軟件在開發(fā)中)。同時(shí),公司將進(jìn)行了小型愛潑斯坦方圈的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),通過大量的測(cè)試來確定小型方圈模型的定型。測(cè)試樣片規(guī)格為:寬度15mm,長度140mm,樣片有效重量127g。
三、FE-30SST LOSSMETER硅鋼片鐵損儀技術(shù)指標(biāo)
一)、30VA電源技術(shù)指標(biāo):
1、頻率:50Hz/60Hz,準(zhǔn)確度:0.05%;
2、功率:20V/1.5A(峰值功率),準(zhǔn)確度:0.1%。
二)、3092磁導(dǎo)計(jì):(采用符合國標(biāo)的方圈樣片進(jìn)行比對(duì))
1、適合樣片:長度:大于92mm,寬度:20mm~30mm;厚度:0.1mm到1.0mm。
2、采用單臺(tái)FE-30SST LOSSMETER,配備磁導(dǎo)計(jì)對(duì)樣片進(jìn)行測(cè)量:
1)、比總損耗Ps測(cè)量:0.1---1.9T(連續(xù)可調(diào)),準(zhǔn)確度:2.5%;
飽和磁感Bm值設(shè)定范圍:0.5T-1.9T,準(zhǔn)確度:2.0%;
勵(lì)磁強(qiáng)度Hm值設(shè)定范圍:10000A/m以內(nèi)連續(xù)設(shè)定,準(zhǔn)確度2.5%。
三)、140愛潑斯坦方圈(采用符合國標(biāo)的方圈樣片進(jìn)行比對(duì))
1、適合樣片:長度:大于140mm,寬度:15mm;重量127g。
2、 采用單臺(tái)FE-30SST LOSSMETER,配備微型方圈對(duì)樣片進(jìn)行測(cè)量:
1)、比總損耗Ps測(cè)量:0.1---1.9T(連續(xù)可調(diào)),準(zhǔn)確度:1.5%;
飽和磁感Bm值設(shè)定范圍:0.5T-1.9T,準(zhǔn)確度:1.0%;
勵(lì)磁強(qiáng)度Hm值設(shè)定范圍:3000A/m以內(nèi)連續(xù)設(shè)定,準(zhǔn)確度1.5%。
四)硅鋼片鐵損儀產(chǎn)品照片:
硅鋼片鐵損儀儀器照片
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