GB/T 39042-2020 电工钢单片磁性能测试 H线圈法

ICS77.040.99

H21

中华人民共和国国家标准

/—

GBT390422020

电工钢单片磁性能测试H线圈法

Measurementofthemaneticroertiesofelectricalsteelsbmeansof

gppy

—

asinlesheettesterH-coilmethod

g

2020-07-21发布2021-02-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT390422020

目次

前言…………………………Ⅰ

引言…………………………Ⅱ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4测量原理…………………1

5测量装置…………………1

5.1通则…………………1

5.2磁轭…………………3

5.3线圈…………………4

5.4电源…………………6

5.5数字控制系统………………………6

6试样………………………7

7测量………………………7

7.1测量准备……………7

7.2磁极化强度的测量…………………7

7.3磁场强度的测量……………………8

7.4比总损耗的测量……………………8

7.5比视在功率的测量…………………8

8测试结果及再现性………………………8

9测试报告…………………9

()……………………

附录资料性附录测量磁性能的数字采样技术

A10

()()………

附录资料性附录使用线圈测量电工钢带片单片试样的技术说明

BH11

()()

附录资料性附录线圈法与励磁电流法测量晶粒取向电工钢带片单片试样结果的比较

CH

案例………………12

/—

GBT390422020

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

Ⅰ

/—

GBT390422020

引言

、,

本标准是在国家电子工业制造水平精度达到国际先进水平的前提下基于用单片测试仪测量电工

(),(),

钢带片单片试样磁性能的现状为适应电工钢带片单片试样磁性能测量的发展要求提出的电工钢

()。

带片单片试样磁性能的直接测量方法

/,:

本标准与GBT13789相比主要区别在于

———:(),

测量原理不同本标准推荐的是采用线圈直接测量电工钢带片单片试样的磁场强度不

H

,,

再需要约定有效磁路长度消除了约定有效磁路长度所带来的系统误差测量的比总损耗值更

。/“”,,

接近于真实值而GBT13789通常又称为励磁电流法在约定的有效磁路长度下调整

,。,

B线圈电压使待测试样达到规定的磁极化强度后测量这是一种间接测量方法但是由于有

,,

效磁路长度只是一个约定值随着研究的深入发现有效磁路长度会随着单片磁导计的材料及

、,

制作工艺试样及不同测试条件等因素不断变化实际变化的有效磁路长度与约定有效磁路长

,。

度的偏差带来了测量上的系统误差使测量结果偏离了真实值

———:,、

测量结果不同经大量试验使用本标准测量的比总损耗比视在功率等测量结果明显低于

/,、、,

GBT13789推荐方法的测量结果该测量偏差与试样材质厚度测量条件等显著相关通常

,()

情况下本标准在工频和磁极化强度1.7T条件下测量的晶粒取向电工钢带片单片试样的

比总损耗低5%~8%,比视在功率低10%~20%。

Ⅱ

/—

GBT390422020

电工钢单片磁性能测试H线圈法

1范围

,(),

本标准规定了在工频条件下采用线圈测量电工钢带片单片试样的磁场强度并通过单片磁

H

、。

导计测试电工钢比总损耗磁极化强度及比视在功率的测试方法

()。

本标准适用于晶粒取向或晶粒无取向电工钢带片单片试样磁性能的检测

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/电工术语电磁学

GBT2900.60

/电学和磁学的量和单位

GBT3102.5

/电工术语磁性材料与元件

GBT9637

/()

GBT13789用单片测试仪测量电工钢片带磁性能的方法

/()、

GBT19289电工钢带片的电阻率密度和叠装系数的测量方法

3术语和定义

/、/、/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT2900.60GBT3102.5GBT9637

3.1

H线圈H-coil

、。

靠近试样表面放置的用于直接检测试样真实磁场强度的空心线圈

4测量原理

,,

试样与磁轭构成封闭的磁场回路通过探测线圈上的感应电压来获得穿过试样的磁场强度再

H

(,),。

通过线圈感应电压线圈又称为次级线圈感应电压获取磁极化强度即可测量试样的磁特性

B

5测量装置

5.1通则

,,(),

电工钢试样放置于线圈骨架中间线圈骨架外绕有两层线圈外部为励磁线圈又称为初级线圈

,,。

内部为线圈另外在靠近试样下表面的线圈骨架上还放置了一组线圈如图所示

BH1

1

/—

GBT390422020

说明:

Ty———上磁轭;

By———下磁轭;

Ts———测试试样;

———()。

C磁导计线圈见5.3

图1单片磁导计示意图

磁导计和线圈的连接如图所示。

2

以下信号应通过数字控制系统进行实时波形记录:

)与励磁线圈串联的无感精密电阻两端的电压();

aRUt

n1

)()();

bB线圈见5.3感应电压Ut

2

)()()。

cH线圈见5.3感应电压Ut

H

为了获取完整的测量信息,()、()和()这几组信号的采样时间都应该是磁化周期的整

UtUtUt

H21

。、()()()、

数倍数字采样技术的应用Ut和由Ut计算的磁极化电流It用于数字的空气磁通补偿以及

11

线圈感应电压()波形系数的控制参见附录。

BUtA

2

2

/—

GBT390422020

说明:

———();

~电源通常由一个可程序控制的任意波形发生器和一个功率放大器组成

Hz———频率计;

V———电压计;

N1———励磁线圈;

N2———B线圈;

H———H线圈;

———,,;

Rn无感精密电阻与励磁线圈串联用于测量励磁电流

———,,;

D双路同步采样测量系统与交流励磁源保持同步的双路采样具有测量与运算分析等功能

()———线圈感应电压;

UtB

2

()———线圈感应电压;

UtH

H

()———无感精密电阻两端的电压;

UtR

1n

———,,。

M空气磁通线圈当采用空气磁通数字补偿时可以无此部件

图2H线圈法测量电路示意图

、、、。

测试装置应由磁轭线圈电源数字控制系统等组成

5.2磁轭

、,

制作磁轭的材料应具有低的剩磁低的磁阻和尽可能低的比总损耗例如高牌号的晶粒取向电工钢

,。,

片或镍合金等型磁轭可采用多片叠压而成使用晶粒取向电工钢片制作磁轭时加工后的电工钢

U

片应进行去应力退火。

,:

为保证测量的准确性磁轭还应满足以下条件

),、/、

a频率为50Hz时磁轭在磁极化强度为40mT1.5T下对应的比总损耗不应超过1.0mWkg

/;

1.0Wkg

),,

b每个磁轭的两个磁极面应是共面的其公差应在0.5mm范围内两磁轭的相对极面之间在任

,,;

意点的间隙都不应超过0.05mm且为避免在试样中引起机械应力两个磁轭都应是刚性的

),+5,

c每个磁轭的高度应在90mm~150mm之间长度应为500mm内侧宽度应为450mm±

0

,,。,

磁轭磁极面宽度应为如图所示若使用其他尺寸的磁轭应保证测

1mm25mm±1mm3

量结果的准确性。

3

/—

GBT390422020

单位为毫米

图磁轭尺寸示意图

3

,、,,

磁轭竖直臂之间应有放置试样的支撑面由绝缘非导磁材料制成且支撑面与磁极面应共面以保

证待测试样与支撑面间无任何缝隙。

,,。

上部磁轭应能向上移动以便插入试样放入试样后上部磁轭应与下部磁轭准确地闭合上部磁轭

,。

的悬吊应平衡其部分重量并使试样受力在100N~200N之间

5.3线圈

5.3.1通则

、、、,。

磁导计线圈包括励磁线圈线圈线圈空气补偿线圈如图所示

BH4

、,。

励磁线圈线圈和线圈应从各自线圈架的同一端开始缠绕且绕线方向应相同

HB

单位为毫米

)横截面图

a

、

图磁轭线圈示意图

4

4

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GBT390422020

单位为毫米