GB/T 3658-2008 软磁材料交流磁性能环形试样的测量方法

ICS77．040．99

H21

缮酉

中华人民共和√，、7I。H国国家标准

GB／T

50261985

1990、GB／T

软磁材料交流磁性能环形试样

的测量方法

of

Methodsmeasurementof

a．c．magneticproperties

ofsoftmaterials

magnetically

o{measurementoftheof

(IEC60404—6：2003，Methodsmagnetic

properties

softmetallicandmaterialsat20Hz

magneticallypowder

use

to200kHztheof

byringspecimens，MOD)

2009—05-0

2008—10-10发布1实施

宰瞀粥鬻瓣警餐警瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会擞19

3658--2008

GB／T

目次

前占………………

1范围…………··[1

2规范性引用文件……………·-1

3通则…………··1

3．1试样………··l

3．2绕组………·2

4温度测量……··2

5伏一安法测定磁导率和磁化衄线3

6用功率表测定比总损耗……--5

7用数字阻抗电桥测量磁性能··6

8用数字方法测量磁性能……一8

9再现性…………·O

10测试报告………·……………0

附录A(资料性附录)本标准章条编号与IEC60404—6：2003章条编号对照2

附录B(资料性附录)本标准与IEC60404—6：2003技术性差异及其原因4

附录C(资料性附录)为使附加损耗降至最低而对绕组和所用仪器的要求5

附录D(资料性附录)正弦波形的数字控制方法6

附录E(资料性附录)修正的海氏电桥测量方法7

3658--2008

GB／T

刚罱

604046：2003(<磁性材料Hz

本标准修改采用IEC第6部分：软磁金属材料和粉末冶金材料20

至200kHz频率范围磁性能的环形试样测量方法》(英文版)。

60404—6：2003章条编号的对照～览表。

为了方便比较，在附录A中列出了本标准章条编号和IEC

考虑到我国国情，本标准在采用1EC

识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录B中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。

对于IEC60404—6：2003，本标准做了下列编辑性修改：

“本部分”(指IEC60404第2部分)一词改为“本标准”；

用小数点“．”代替作为小数点的逗号“，”；

删除国际标准的前言；

规范性引用文件按对应的国家标准作了变更；

重新编排图片的位置。

3658l5026

本标准代替GB／T990((软磁合金交流磁性能测量方法》和GB／T1985((软磁合金振

幅磁导率测量方法》。

36585026

本标准与GB／T1990和GB／T1985相比，主要内容变化如下：

按国际标准重新编排结构；

扩展原标准的测试频率范围；

试样尺寸由原标准的固定尺寸改为对外径和内径比的要求；

增加功率表测定比总损耗的方法；

增加用数字方法测量磁性的内容；

增加附录A、附录B、附录c、附录D和附录E。

本标准的附录A、附录B、附录c、附录I)和附录E均为资料性附录。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司、东北特钢集团大连精密合金有限公司、冶金工业信息标

准研究院。

本标准芒要起草人：周星、胡志远、李和平、冯超、任翠英、史永辉、么莹。

本标准代替历次版本的发布情况：

3658

36581983、Gg／T1990；

GB／T

1

5026985。

GB／T

3658--2008

GB／T

软磁材料交流磁性能环形试样

的测量方法

1范围

本标准规定了除电工钢和软磁铁氧体以外的材料在20Hz至20kHz频率范围的交流磁性能的测试

60404

方法。本标准涉及的材料包括：在IEC60404—86中列出的特殊合金；IEC8—9中列出的压制、烧

结、金属注射成型元件；铸件以及软磁复合材料。

本标准的目的是明确用环形试样测试软磁材料磁性能的通则和技术细节。对于粉末状材料，要通

过适当挤压的方法制成环形试样。

60404

对软磁材料的直流磁性能应按照IEC4的环形试样测量方法进行。软磁元件的磁特性测定

62044

应按照IEC3：2000进行。

检测一般应在(23±5)℃的环境温度下进行，测试前环形试样应先退磁。经供需双方协商，检测也

可在其他温度范围内进行。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否i口使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

36552008，IEC60404—2：

GB／T3655用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法(GB／T

1996，Methodsofmeasurementoftheofelectricalsteelsheetandmeans

strip

magneticpropertiesby

ofanframe，IDT)

Epstein

IEC

60404—4软磁材料第4部分：软磁材料直流磁性能的测量方法

1EC

60404—8—6磁性材料第8-6部分：单项材料的技术条件软磁金属材料

60404—8

IEC9磁性材料第89部分：单项材料的技术条件烧结软磁材料

IEC62044—3：2000

软磁材料制磁芯测量方法第3部分：高磁化场下的磁性能

3通则

测量是在绕有一个或两个绕组的环形试样的闭合磁路下进行。

3．1试样

试样应采用以下不同方式制成横截面为矩形的环形试样：

a)薄带或线材绕成时钟弹簧形的铁芯；

b)冲压、激光切割或光化学蚀刻成环样的叠片；

c)粉末压制并烧结，金属注射成型或铸造。

对于粉末材料，如果通过金属注射成型或压制(及可能的加热)制作环形试样，应按照材料生产方的

建议进行，以达到粉末材料的最佳磁性能。

对于所有类型的试样，在热处理之前，应去除毛刺和锐边。对于软磁合金，应将环形试样装在可拆

分成两部分的环形盒子内；对于无绝缘层的试样，在叠装试样时应采用适当的绝缘措施。对于高磁导率

材料，最好将环形试样装在可拆分成两部分的环形盒子内。盒子尺寸应与试样精密配合，避免在材料中

产生应力。

1

3658--2008

GB／T

试样尺寸的外径与内径的之比应不大于1．4，最好小于1．25。

对于厚度小于0．15mm的带材，应沿轧制方向取宽度为10iTlm的条，经涂绝缘层后卷绕成环样。

对于固体和粉末压制材料，试样的尺寸，即环形试样的外径、内径以及高度，应采用合适的并经过校

准的量具测量，量具的准确度应为±0．02tuna或更好。相关尺寸应在试样的不同位置测量，并计算出

平均值。试样的横截面积应按式(1)计算：

A一掣!^

式中：

A试样的横截面积，单位为平方米(m2)；

D试样的外径，单位为米(m)；

d试样的内径，单位为米(m)；

^试样的高度，单位为米(m)。

注：对于锻材等特殊试样，横截面积可用公式(2)确定。

对叠片或绕制铁芯环样，试样的横截面积应由质量、密度和环样内外径的值计算。质量应采用合适

的并经过校准的仪器称量，称量准确度应为士0．1％或更好。密度应为由生产方提供的材料约定密度。

横截面积应按式(2)计算：

￡m

一№(D+d)(2)

式中：

m试样的质量，单位为千克(kg)；

p材料的密度，单位为千克每立方米(kg，／m3)。

对于磁场强度计算所需的试样平均磁路长度按式(3)确定

￡。一”掣(3)

式中：

lm试样的平均磁路长度，单位为米(m)。

3．2绕组

绕组数量和匝数取决于所使用的测量设备和方法。对于比总损耗的测量，通常要求有一个初级绕

组和一个次级绕组。此时，次级绕组应尽可能紧密地绕在试样上以减小绕组下空气间隙的影响。所有

绕组应均匀地绕在试样的整个周长上。

对于频率高于工频的测量，应注意避免电容和其他效应相关的影响。参见附录c的论述。

应注意确保在绕线过程中不要损坏电线的绝缘，避免绕线与试样短路。应采用合适的交流绝缘电

阻测量仪进行电气检查，确保绕组与试样之间没有直接连接。

4温度测量

当对试样的表面温度有要求时，应在试样上粘附一个经过校准的非磁性热电偶(如T型热电偶)进

行测量。如果试样是封装好的，应在封套上制一个孔，注意不要损伤试样，并使热电偶与磁芯材料牢固

接触。如果这点不可能做到，则应将热电偶粘附在封套上并在测试报告中说明。热电偶应与合适的经

过校准的数字电压表连接，以测量其输出电压，通过热电偶对照表得出相应的温度。

如果磁化后发现试样的温度随时间变化，磁性能的测量应在达到供需双方协定的温度或时间后进

行。如果要在高温下测量，应将试样置人烤箱，并在要求的温度下进行。

注：一个次要并较小的与时间相关的磁驰豫效应也可能影响磁性能。对于本标准涉及的材料类型，该效应通常被

温度变化所掩盖。但是，如果该磁驰豫效应变得明显，允许试样在给定的磁通密度或磁场强度下停留一段预定

的时问后进行最终的测量。

2

3658--2008

GB／T

5伏一安法测定磁导率和磁化曲线

5．1概述

环样测量方法通常在20Hz至20kHz的频率范围使用，更高的使用频率将受限于所用仪器的

性能。

MHz。

注1：如果有合适的经过校准的仪器，频率上限可延伸到1

60404

注2：直流测量应按照1EC4描述的环样方法进行。

MHz甚至更高范围，对取自产品的磁芯进行损耗和有效磁导率的测量方

注3：在高磁化状态和频率接近直流至10

法由IEC62044—3：2000的62和6．3给出。

5．2设备和连接

5．2．1设备连接

环样应绕上一初级绕组N，，和一次级绕组Nz(见3．2并参见附录c)。

设备应按图1的电路进行连接。

在测量过程中，交流电源的输出端电压和频率的各自偏差小应超过设定值的±0．2％，频率计准确

度为±0．1％或更好。交流电源应与一个在测量频率范围内准确度为±o．2％或更好的无感精密电阻器

Mn)准确度为±1．0％或更

及环样的初级绕组N．串联，电阻器两端连接一只高输入阻抗(通常大于1

好的有效值或峰值电压表，以测量磁化电流。

～电源(通常是一个振荡信号发生器和功率放大器)；

A测量磁化电流的有效值或峰值电流表，或和一个精密电阻器配接的有效值或峰值电压表；

Hz频率计；

N，初级绕组；

N：一次级