T/CPSS 1009-2020 磁性材料高励磁损耗测量方法.pdf

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标准编号:T/CPSS 1009-2020
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资源大小:6.5 M
标准类别:电力标准
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T/CPSS 1009-2020 标准规范下载简介

T/CPSS 1009-2020 磁性材料高励磁损耗测量方法.pdf简介:

"标准T/CPSS 1009-2020",全称为"磁性材料高励磁损耗测量方法",是中国电子工业标准化技术委员会(Chinese Committee for Preparation of Technical Standards of the Electronics Industry, CPTSI)制定的一项技术标准。该标准主要规定了磁性材料在高励磁条件下的损耗测量方法,目的是为了统一和规范磁性材料在高磁场强度下性能的测试流程和技术要求。

这份标准可能适用于各种磁性材料的研发、生产和质量控制,特别是对于需要在高磁场环境中运行的设备,如电机、变压器、电磁铁等,其磁性材料的损耗性能对设备效率和寿命有着重要影响。通过遵循此标准,可以确保磁性材料的测试结果准确、可靠,帮助企业优化材料选择,提高产品质量。

具体内容包括了测量设备的要求、试验条件设定、数据采集和处理、结果分析以及测量误差的控制等,为磁性材料的专业人员提供了一套科学、严谨的测试指导。

T/CPSS 1009-2020 磁性材料高励磁损耗测量方法.pdf部分内容预览:

根据励磁电流设计励磁绕组N:的匝数和线径,感应绕组N2的匝数应使其感应电压有效值与采 上电压有效值的数量级相同,感应绕组N2的线径可以很小,

6.3.3.3采样电阻器R

该电阻器是无感电阻器,其阻值由被测的电流峰值决定且应满足功率要求。该电阻规范应该满足 5.1.3.1。也可采用同轴分流器。

6.3.3.4有效值电压表

《电工术语 发电、输电及配电 电力系统规划和管理 GB/T 2900.58-2008》有效值电压表参照5.1.2.1

改值电压表参照5.1.2.1

T/CPSS 10092020

6. 3. 4 测量步骤

测量步骤如下: 测量前应对试样先进行退磁(按GB/T28869.1执行)。 b) 按照图4中a)将测量电路接好。 有效值电压表测量图4中a)图中的U1。 dy 按照图4中b)将测量电路接好 e) 有效值电压表测量图4中b)图中的U2。 利用公式(20)计算磁性材料损耗

用无感电阻器R,则利用公式(20)得到磁性材

根据损耗计算公式可以得到激励电压为正弦波时的相对误差公式(21)

根据损耗计算公式可以得到激励电压为正弦波时的相对误差公式(21):

式中: dP 磁性材料损耗测量误差,单位瓦特(W); P 磁性材料损耗,单位瓦特(W) dUi,dU2 电压有效值测量误差,单位伏特(V); R 采样电阻器的阻值,单位欧姆(Q); 0 采样电阻的阻抗角,单位弧度(rad); de 采样电阻上电压和电流的相位误差,单位弧度(rad) 因此,相对误差由三个部分构成: a) 电压的测量误差; b) 试样阻抗角的余弦; 试样的阻抗角的正切和相位误差的乘积。

电压施加到测微件上 测量直流辅 功功率得到方波激励磁性材料损耗。 偏或无偏波微励下的

直流功率法基本电路如图5所示

元件: DUT 被测试样 DC/AC逆变电路——全桥电路或半桥电路 电源: Ui 直流电压源

6. 4. 3. 1直流电压源 U

可采用合适功率的直流电压源。

6.4.3.2DC/AC逆变电路

可采用全桥逆变电路或半桥逆变电路等

6.4.3.3试样DUT

根据试样DUT伏秒积设计试样的匝数,根据最大电流设计绕线的线径。 6.4.3.4测量平均值的直流电流表和直流电压表 测量误差应小于±0.1%。

测量步骤如下: 测量前应对试样先进行退磁(按GB/T28869.1执行)。 a) b 按照图5将测量电路接好。 C) 平均值直流电流表和直流电压表测量输入电压和输入电流直流分量,数字采集器采样被测试样 的励磁电压和励磁电流。 d 测量时应从低磁通密度向高磁通密度测量。

6. 4. 5 测量原理

直流激励源U:经DCAC逆变电路转换成施册在 的PWM波激励电压,直流激励源Ui的输 出功率等于激励源以外电路消耗总功率,计算见公式(22)和(23):

采用空心电感作为定标标准,通过定标补偿逆变

T/CPSS 10092020

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6.4.7具体测试方法

6. 4. 7. 1 差值直流功率法

差值直流功率法是利用两次直流功率测量法的差值来消除DC/AC逆变电路损耗带来的测量误差, 电路原理图如图6所示。开关S断开时,功率计算公式如式(24);保证U:不变合上开关S2,则功率计 算公式如式(25):

Pn = Px + P.

式中: PinPin2 直流激励源U的输出功率,单位瓦特(W): Pex1、Pex2 除磁性元件损耗以外的其它损耗(逆变电路损耗),单位瓦特(W); PLI 参考电感器的损耗,单位瓦特(W); P 被测试样的损耗,单位瓦特(W)。 若被测试样的感值远大于参考电感器的感值,则被测试样的接入对DC/AC逆变器的工况和损耗基 本没有影响,因此有:

图6差值直流功率法电路图

测量被测件损耗在热工质中的发热引起的温升获得磁心损耗。被测试样的励磁波形可以是任意波 形,也可施加直流偏磁。

量热法基本原理如图7所示。

6. 5. 3测量装置

6.5.3.1定标恒压源

高频交流电压源或DC/AC逆变电路

6.5. 3.3定标电阻

6.5.3.4温度传感器

6. 5. 3. 5隔热容器

隔热容器的保温性能应非常好

热容器的保温性能应非常

6. 5. 3. 6 热工质

6.5.3.7试样DUT

6. 5. 4 测量步骤

测量步骤如下: a)测量前应对试样先进行退磁(按GB/T28869.1执行) b)按照图7将测量电路连接好

T/CPSS 10092020

C) 温度传感器测量初始温度并定时。 d) 高频励磁电源开始给试样施加励磁电压,计时开始。 e) 待热工质温升上升到预设的值,停止激励。 f) 待工质热平衡后,温度传感器测量最终温度。

式中: W 试样在热工质中产生的热量,单位焦耳(J); C 比热容,单位J/(kgC); m 试样的质量,单位千克(kg); AT 热工质中的温升,单位摄氏度(℃C); 时间,单位秒(s)。

6. 5. 6 注意事项

6.5.6.1采用量热法测量损耗,不仅热工质吸收热量外,而且被测件、隔热容器内筒、温度计和磁子 等都吸收热量,且各自的吸热情况不一样,各种因素非常复杂,单纯采用热工质的比热容计算损耗会导 致较大的测量误差。推荐定标量热法和比对量热法。 6.5.6.2应采用必要措施使热工质和试样热平衡。 6.5. 6.3绕组损耗应扣除。

6.5.7具体测试方法

6.5.7.1定标量热法

定标量热法针对量热法比热容难以确定的问题,在与测量环境相同的工况下,定标电阻器代替被测 式样作为参考热源,测量定标电阻在已知直流功率下的发热导致的热工质的温升,改变功率重复实验, 获得功率与温升的曲线并采用线性拟合得到拟合系数。然后测量所需激励的试样磁心损耗在热工质中发 热引起的温升得到磁心损耗。测量原理如图8所示。功率与温升的函数关系见公式(30)。建议每次测 量前都进行定标操作。 图8中的定标电阻器R和定标恒压源参考6.4.3.1和6.4.3.3。

式中: ki、k²——线性拟合的系数。 注:测量环境改变时应重新定标

6. 5. 7. 2 比对量热法

图8定标量热法原理图

·AT+k, txV

比对量热法采用测量容器和比对容器两套量热法装置的功率比对的方式消除测量误差,测量原理图 图9。系统由两套装有相同内容物和热工质的相同隔热容器构成GB∕T 51274-2017 城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准,并且两个容器中均放入试样和参考 热源。试样在激励下产生的损耗使热工质温度升高,通过控制比对热源的输入功率,使比对热源所在隔 热容器(比对容器)中的热工质温升跟踪试样所在隔热容器(测量容器)的热工质温升,并使得两者达 到同样的稳定温升。在比热容和试样质量相等的条件下两隔热容器中热源的损耗相等,计算见公式(31)。 推荐采用如图9的b)图所示脉宽调制电压控制比对热源的输入功率。 图9中的比对电阻器R和比对恒压源参考6.4.3.1和6.4.3.3。

a)比对量热法框架图

图9比对量热法原理图

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Z(foni ×U? / R) txV

GB 5133-1985层压棒Z(foni ×U? / R) txV.

toni 脉宽调制控制第i次导通时间,单位秒(s); U 脉宽调制控制参考热源的第i次导通输入直流电压源的电压值,单位伏特(V) R 作为参考热源的电阻器的电阻值,单位欧姆(Q)。 注:比对容器和测量容器中内容物及其工作环境应一致,

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