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文檔簡介

高性能軟磁鐵氧體材料檢測規(guī)范2014-04-18發(fā)布2014-07-18實施I前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14型號標識及分類 14.1型號標識 14.2材料的分類 25試樣環(huán)和測試環(huán)境 45.1試樣環(huán)的規(guī)定 45.2試樣環(huán)的外形及尺寸要求 45.3試樣環(huán)的磁正?;?55.4測試環(huán)境條件 56檢測方法 56.1電磁性能 56.2物理性能 66.3機械強度 76.4環(huán)境適應(yīng)性 77檢驗規(guī)則 87.1檢驗批 87.2檢驗分類 87.3逐批檢驗 8 8附錄A(規(guī)范性附錄)電磁性能和物理性能檢測方法 附錄B(規(guī)范性附錄)機械性能試驗方法 ⅡDB44/T1349—2014本標準按GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標準由廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出并歸口。本標準起草單位:廣東風華高新科技股份有限公司。本標準主要起草人:王京平、胡春元、蔣勝勇、鄧肇華。本標準為首次發(fā)布。1高性能軟磁鐵氧體材料檢測規(guī)范本標準規(guī)定了高性能軟磁鐵氧體材料的術(shù)語和定義、型號標識及分類、試樣環(huán)和測試環(huán)境、檢測方法、檢驗規(guī)則。本標準適用于高性能軟磁鐵氧體材料(以下簡稱材料)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分:按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃(ISO2859-1:1999,IDT)GB/T2829周期檢查計數(shù)抽樣程序及抽樣表GB/T2900.60-2002電工術(shù)語電磁學(xué)(IEC60050-121:1998,EQV)GB/T9632.1-2002通信用電感器和變壓器磁心測量方法(IEC60367-1:1982,IDT)GB/T9637-2001電工術(shù)語磁性材料與元件(IEC60050-221:1990,EQV)SJ/T9072.3-1997變壓器和電感器磁芯制造廠產(chǎn)品目錄中有關(guān)鐵氧體材料資料的導(dǎo)則(IEC60401:1993,EQV)SJ20966-2006軟磁鐵氧體材料測量方法GJB1931A軟磁鐵氧體磁芯通用規(guī)范IEC61332-2005軟性鐵氧體材料分類(Softferritematerialclassification)3術(shù)語和定義高性能軟磁鐵氧體材料highperformancesoftferritematerial具有高阻抗、低功耗、低相對損耗因數(shù)的,由三價鐵離子作為主要陽離子成分的若干種氧化物組成,并呈現(xiàn)亞鐵磁性或反鐵磁性的低矯頑性磁性材料。4型號標識及分類4.1型號標識材料的型號標識如下所示:高性能軟磁鐵氧體材料小類:用數(shù)字或數(shù)字加小寫英文字母表示,見表1、表2、表3。2示例:PW3b-HP表示fmax為300kHz,且f為100kHz,B為100mT下,從為3000,B×f為10000(mT·kHz),功率損耗≤150kW/m3,μ為2000~3500的功率型高性能軟磁鐵氧體材料。4.2材料的分類這些材料主要用于抗電磁干擾,相應(yīng)的分類在表1中給出。分類MHz℃2000~600032000~600012000~600016000~10000注:試樣環(huán)的尺寸為D10mm×d6mm×4mm。該頻率是指標準化阻抗的測試頻率。標準化阻抗在25℃下測量。起始磁導(dǎo)率是在f≤10kHz、B≤0.5mT條件下測量。對于抗EMI材料,μ是用于參考的典型值,不作為基本參數(shù)。4.2.2信號型材料這些材料主要用于信號處理及傳輸,相應(yīng)的分類在表2中給出。表2信號型材料分類相對損耗因數(shù)(tanδ/μ)?MHz居里溫度T.℃1400~800800~12003DB44/T1349—2014表2信號型材料(續(xù))分類起始磁導(dǎo)率(μi)a相對損耗因數(shù)(tanδ/μi)aMHz居里溫度Tc℃2500~35003500~6000SP10a-HPSP10b-HP6000~8000SP1la-HPSP11b-HP8000~12000SP12a-HPSP12b-HPSP13-HP注:試樣環(huán)的尺寸為D10mm×d6mm×4mm。起始磁導(dǎo)率μ和相對損耗因數(shù)tanδ/μ是在25℃下測量。這些材料主要用于高磁通密度下的功率變換,相應(yīng)的分類在表3中給出。分類最大頻率kHz頻率kHz磁通密度mT振幅磁導(dǎo)率性能因數(shù)mT×kHz功率損耗kW/m3起始磁導(dǎo)率PW1a-HPPW1b-HP4502000~3500PW2a-HPPW2b-HP2000~3500PW3a-HPPW3b-HP2000~3500PW4a-HPPW4b-HP1400~2000PW5a-HPPW5b-HPPW5c-HP250001400~2000PW6a-HPPW6b-HPPW6c-HP25000800~14004DB44/T1349—2014表3功率型材料(續(xù))分類最大頻率頻率磁通密度mT振幅磁導(dǎo)率性能因數(shù)mT×kHz功率損耗kW/m3起始磁導(dǎo)率°PW7a-HPPW7b-HPPW7c-HPPW8a-HPPW8b-HPPW8c-HP400~800PW9a-HPPW9b-HP40~400注:試樣環(huán)的尺寸為D25mm×d15mm×10mm。fmv是相對一個給定材料小類的可應(yīng)用的最大頻率。B是相對一個給定材料小類的可應(yīng)用的合適磁通密度峰值。A是100℃下,表3中的B和f情況下的振幅磁導(dǎo)率。功率損耗是在100℃下和表3中的B和f條件下測量?!鉇是在25℃下起始磁導(dǎo)率。5試樣環(huán)和測試環(huán)境5.1試樣環(huán)的規(guī)定進行常規(guī)測試使用具有無氣隙閉合磁路,且經(jīng)過磁正?;蟮沫h(huán)形樣品來測量材料的電磁性能。密度和電阻率測試樣品尺寸按SJ20966-2006的規(guī)定執(zhí)行。5.2試樣環(huán)的外形及尺寸要求試樣環(huán)的外形如圖1所示。圖1試樣環(huán)的外形除另有規(guī)定外,試樣環(huán)應(yīng)符合下列尺寸要求:a)外徑D:10mm~36mm;5b)有效截面積:8mm2~100mm2;c)推薦的尺寸比為:D/d≈1.67,h/d≈0.67;d)對于錳鋅功率型材料,推薦尺寸要求:D=(25.0±0.2)mm、d=(15.0±0.2)mm、h=(10±0.1)mm,對于信號型或抗EMI型,推薦尺寸要求:D=(10.0±0.2)mm、d=(6.0±0.2)mm、h=(4±0.1)mm;e)推薦的試樣環(huán)尺寸及其磁路參數(shù)見表4。表4推薦的試樣環(huán)尺寸及其磁路參數(shù)樣品規(guī)格外徑mm內(nèi)徑mm高度mm磁心常數(shù)mm1磁心常數(shù)mm3有效磁路截面積mm2有效磁路長度mm有效體積25±0.706±0.204±0.155.3試樣環(huán)的磁正?;癁榱耸箿y試樣環(huán)在測量前有一個充分確定的和可重復(fù)的磁狀態(tài),要將待測磁芯樣環(huán)進行磁正?;?,a)將待測磁心樣環(huán)放入一個控溫箱中,以不超過2℃/min的速率加熱到約高于居里點25℃的溫度。磁心樣環(huán)在該溫度下保溫30min~50min。b)使磁心樣環(huán)以不超過5℃/min的速率,在不少于1.5h、不多于2.5h內(nèi)冷卻到測量溫度。建議在到達基準時間之前最后10min時,冷卻速率應(yīng)控制在(3~5)℃/min之間。c)當磁心樣環(huán)已經(jīng)冷卻到測量溫度時,將其放進一個恒溫箱中,靜置24h以上,并保持到測量開始。在轉(zhuǎn)移時,應(yīng)注意避免在磁心樣環(huán)材料中產(chǎn)生機械應(yīng)力。在整個過程中,磁心樣環(huán)應(yīng)防止磁性干擾。5.4測試環(huán)境條件測試環(huán)境條件見表5。表5測試環(huán)境條件測試條件常規(guī)測試時仲裁測試時25±1相對濕度(%)20~8048~52氣壓(kPa)86~10686~106注:如果相對濕度不影響測試結(jié)果,可不加考慮。6檢測方法6DB44/T1349—20146.1.1低磁通密度下的電磁性能低磁通密度下的電磁性能檢測按表6的規(guī)定進行。表6低磁通密度下的電磁性能檢測方法技術(shù)要求檢測方法起始磁導(dǎo)率附錄A的A.1.1復(fù)數(shù)磁導(dǎo)附錄A的A.1.2相對損耗因數(shù)附錄A的A.1.3磁滯常數(shù)附錄A的A.1.4磁導(dǎo)率的溫度特性附錄A的A.1.5減落附錄A的A.1.6居里溫度附錄A的A.高磁通密度下的電磁性能高磁通密度下的電磁性能檢測按表7的規(guī)定進行。表7高磁通密度下的電磁性能檢測方法技術(shù)要求檢測方法振幅磁導(dǎo)率附錄A的A.2.1功耗附錄A的A.2.2性能因素附錄A的A.磁滯回線及飽和磁通密度、剩磁、矯頑力磁滯回線及飽和磁通密度、剩磁、矯頑力的檢測按表8的規(guī)定進行。表8磁滯回線及飽和磁通密度、剩磁、矯頑力檢測方法技術(shù)要求檢測方法磁滯回線附錄A的A.3飽和磁通密度附錄A的A.3剩磁附錄A的A.3矯頑力附錄A的A.36.2物理性能6.2.1(直流)電阻率按附錄A的A.4.1的規(guī)定進行。7b)將樣品置于恒溫恒濕箱(溫度精度為±5℃)中,按表9條件進行試驗;c)試驗完成后,取出樣品置于常溫、常濕環(huán)境中放置(24±2)h;試驗時間(h)90~95b)將樣品置于恒溫箱(溫度精度為±5℃)中,按表10條件進行試驗;c)試驗完成后,取出樣品置于常溫、常濕環(huán)境中放置(24±2)h;試驗時間(h)b)將樣品放置于溫度循環(huán)試驗箱(溫度精度為±5℃)內(nèi),按表11條件及圖2曲線進行試驗,循環(huán)次數(shù)10次;c)試驗完成后,取出樣品置于常溫、常濕環(huán)境中放置(24±2)h;DB44/T1349—20148表11樣品溫度循環(huán)測試條件階段溫度(℃)時間(min)1-25~85上升,302保溫,303下降,304保溫,30同一配方在相同條件下連續(xù)生產(chǎn)的材料為一個檢驗批。7.2檢驗分類分為逐批檢驗和周期檢驗兩類。7.3.1逐批抽樣檢驗按GB/T2828.1一次正常檢查執(zhí)行,AQL和檢查水平按表12要求。表12逐批檢驗方案序號檢驗項目要求條款方法條款A(yù)QL檢查水平1電磁性能附錄A.1至A.3I2機械性能附錄BI7.4.1周期抽樣檢驗按GB/T2829執(zhí)行,檢驗項目、樣品數(shù)及合格判定數(shù)按表13要求。表13周期檢驗方案組別檢驗項目要求條款方法條款檢驗樣品數(shù)合格判定失效數(shù)不合格判定失效數(shù)1電磁性能附錄A.1至A.3012物理性能附錄A.4013機械性能附錄B5014環(huán)境適應(yīng)性019DB44/T1349—20147.4.2周期試驗的周期為一年,但在下列情況下必須進行周期試驗:a)產(chǎn)品定型鑒定;b)停產(chǎn)三個月以上恢復(fù)或轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時;c)當設(shè)計、工藝、材料的改變足以影響產(chǎn)品質(zhì)量時;d)當出現(xiàn)重大質(zhì)量事故或逐批檢驗結(jié)果持續(xù)出現(xiàn)不正常波動時;e)正常生產(chǎn)的產(chǎn)品每年進行一次周期試驗,當連續(xù)三次試驗合格時,允許放寬至二年一次,如又出現(xiàn)不合格,則應(yīng)恢復(fù)一年一次;f)法定機構(gòu)或主管部門提出試驗要求時。(規(guī)范性附錄)電磁性能和物理性能檢測方法A.1低磁通密度下電磁性能參數(shù)的測量A.1.1起始磁導(dǎo)率A.1.1.1測試條件頻率f≤10kHz;磁通密度峰值β<0.5mT,波形為正弦波;測試溫度在第5.4中選定。A.1.1.2方法原理采用LCR測試儀或阻抗分析儀,測量樣品的電感L,起始磁導(dǎo)率μ通過式(A.1)計算。A.1.1.3測試儀器采用頻率范圍及測試電壓滿足規(guī)定要求的LCR測試儀或阻抗分析儀,儀器對電感測量的準確度為士A.1.1.4測量程序A.在樣品圓環(huán)上包1~2層絕緣紙(電容紙或黃蠟綢)后,在樣品圓周上均勻繞制測量線圈,在繞線時,盡可能地繞緊,使樣品和線圈之間的耦合系數(shù)盡可能趨于100%,在測量頻率下,分布電容應(yīng)盡量低,以使線圈本身引起的測量誤差可以忽略。線圈匝數(shù)N應(yīng)根據(jù)測量條件、測試儀的靈敏度和測量準確度而定。A.按式(A.2)計算測量線圈兩端電壓U:f——測試頻率,Hz;B——峰值磁通密度,T;A.測量之前,按第5.3條的規(guī)定進行磁正常狀態(tài)化處理。A.將測量線圈接到儀器,按電感量儀器規(guī)程,把頻率f和電壓U調(diào)到規(guī)定的值,測量按被測樣品自感量L值,每次測量時間不得超過1min。A.測得樣品的自感量L后,按式(A.1)計算從。A.1.2復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率A.1.2.1樣品樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選取,如采用同軸測量法,樣品尺寸應(yīng)滿足測量儀器所配的同軸夾具的要求。A.1.2.2測量條件測量頻率應(yīng)滿足材料規(guī)定要求,磁通密度峰值B<0.5mT,波形應(yīng)為正弦波。A.1.2.3方法原理A.繞線測量法:在樣品上均勻繞上測試線圈,采用LCR測試儀或者阻抗分析儀測量樣品的自感量L和含樣品線圈的損耗電阻R,計算復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的兩個分量μ和μ。......................................................μ——復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實部;μ——復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的虛部;L—樣品的自感,H;H——真空磁導(dǎo)率(H=4π×10??H·m?1);R——含樣品線圈損耗的電阻值,Q;R.——測量線圈本身的直流電阻值,Q;網(wǎng)軸腔網(wǎng)軸腔內(nèi)導(dǎo)體同軸腔外導(dǎo)體圖A.1帶樣品的短路同軸腔A.繞線測量法的測量線圈按A.繞制,按式(A.2)計算U。測量樣品自感L和R,把測得的自感L和損耗電阻R代入式(A.4)和式(A.5)中計算復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的μ、和式(A.9)中計算復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的μ和μ,或直接從儀器讀出。注:樣品線圈的直流電阻Rw,用直流毫歐表測量。也可用直流電阻低的導(dǎo)線繞制線圈以使R很小,不影響測量結(jié)果A.繪制μ~f、μ~曲線A.1.3相對損耗因數(shù)A.1.3.1樣品樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選定。A.1.3.2測量條件測量頻率根據(jù)材料起始磁導(dǎo)率μ值,除從IEC61332:2005中表1和表2選取之外,也可根具體需要規(guī)定,峰值磁通密度B<0.25mT,波形為正弦波。A.1.3.3方法原理A.1.3.4測量儀器A.1.3.5測量程序A.1.3.6計算A.1.4磁滯常數(shù)A.1.4.1樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選定樣品。A.1.4.2測量條件當μ?≥500時,頻率f10kHz,磁通密度峰值當μ?<500時,頻率f=100kHz,磁通密度峰值B=0.3mT,B?=1.2mT。磁通密度波形為正弦波,測試溫度按第5.4條選定。A.1.4.3方法原理A.用LCR測試儀或阻抗分析儀測量B和B下材料的損耗因數(shù),磁滯損耗因數(shù)按式(A.11)計磁滯損耗因數(shù);A.磁滯常數(shù)按式(A.12)計算:A.1.4.4測試儀器A.測量線圈按A.繞制A.按式(A.2)計算B?和B?對應(yīng)的外加電壓U?和U?。在U?下,測量樣品的自感LB和損耗角正切值(tanδ)g,在U?下,測量樣品的自感L?和損耗角正切值(tanδ)?。A.把LB?和LB?的測量值代入式(A.1)式,計算(μ)?,和(4)?,按A.1.3.6計算損耗因數(shù)A.用式(A.11)計算材料的磁滯損耗因數(shù),用式(A.12)計算材料的磁滯常數(shù)。A.1.5磁導(dǎo)率的溫度特性A.1.5.1樣品A.1.5.2測試條件頻率f≤10kHz,磁通密度峰值β<0.25mT,波形為正弦波。溫度范圍:參考溫度T優(yōu)選25℃,試驗溫度T優(yōu)先從下列溫度中選擇:A.(磁導(dǎo)率的)溫度系數(shù)α是由于溫度變化引起的磁導(dǎo)率相對變化除以該溫度變化。a——(磁導(dǎo)率的)溫度系數(shù),℃?1;Trer—參考溫度,℃;T——試驗溫度,℃;Href—參考溫度下的磁導(dǎo)率;H——試驗溫度下的磁導(dǎo)率。Lr—試驗溫度T下的自感量,H;...................A.(磁導(dǎo)率的)相對溫度系數(shù)為:ap——(磁導(dǎo)率的)相對溫度系數(shù),℃?1;N—樣品測試線圈匝數(shù)。A.1.5.4儀器與設(shè)備電感測量儀按A.1.1.3??販叵洌嚎販叵渲?,樣品放置的任何區(qū)域都能保持規(guī)定的溫度偏差為±1℃,溫度隨時間的變化不得超過±0.3℃,控溫箱溫度應(yīng)能這樣控制,使樣品不致受到任何超過±0.3℃的溫度波動和過沖。A.1.5.5測試程序A.繞上測試線圈的樣品,接到LCR表或阻抗分析儀,放入控溫箱中。A.Tre和T溫度下的自感量測量:每次測量樣品自感量,應(yīng)先測Treg,且溫度應(yīng)從低溫升到高溫。每隔10℃測一點,直到7溫度,以確定μ~~T關(guān)系。在Treg和T溫度下,保溫時間應(yīng)足夠長(1h),使樣品內(nèi)外溫度達到平衡時,測量樣品自感量。率的溫度系數(shù)α和相對溫度系數(shù)aF的值。A.1.6減落A.1.6.1樣品樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選定。A.1.6.2測量條件測量頻率f≤10kHz,磁通密度峰值B<0.25mT,波形為正弦波。測量溫度25℃±1℃。A.1.6.3方法原理將樣品磁正常狀態(tài)化后,在其后的兩個規(guī)定的時間,用電感測試儀測出樣品自感量,其對應(yīng)的起a)磁導(dǎo)率的減落系數(shù)按式(A.16)計算:式中:D——磁導(dǎo)率的減落系數(shù);t?——樣品磁正常狀態(tài)化后第一個時間,s;t?——樣品磁正常狀態(tài)化后第二個時間,s;L?——時間測得的樣品自感值,H;L?——時間測得的樣品自感值,H;μ?——L?對應(yīng)的起始磁導(dǎo)率。g)磁導(dǎo)率的比減落因數(shù)按式(A.17)計算:.........................DF—磁導(dǎo)率的比減落因數(shù)。A.1.6.4測量儀器磁正常狀態(tài)化裝置(儀器),按GB/T9632.1—2002中第6章中電方法要求。LCR表或阻抗分析儀按A.1.1.3要求。計時器的計時誤差不得超過1%。A.1.6.5測試程序A.LCR表或阻抗分析儀、磁正常狀態(tài)化裝置(儀器)和繞上線圈的樣品組成測試系統(tǒng)見圖A.2。圖A.2減落測量系統(tǒng)A.樣品的測量線圈:在樣品周圍上包1~2層絕緣紙(電容紙或黃蠟網(wǎng))后,在樣品周圍上繞制測量線圈,而且應(yīng)均勻分布。線圈匝數(shù)N以及導(dǎo)線粗細應(yīng)使在磁正常狀態(tài)化時,樣品不發(fā)熱。A.樣品在規(guī)定的溫度下,放置足夠長的時間,以使樣品的內(nèi)外部達到溫度平衡。然后,在樣品磁正常狀態(tài)化后,在時間t?和t?讀取樣品的兩個自感L?和L?,t?和t?可選擇任意的時間,通常t?可選取1min或10min,t?可選取10min或100min等十進制單位。A.把在t?和t?測得的電感量L和L代入式(A.16)和式(A.17)計算減落系數(shù)D和減落因數(shù)DF。A.1.7.1樣品及測試條件樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選定、測試條件按A.1.1.2。A.1.7.2方法原理通過樣品的自感L隨溫度變化的L~T曲線的最大值的80%點和20%點,作直線與無磁心線圈電感L?線交,其交點為居里溫度Tc。A.1.7.3測試儀器設(shè)備溫控箱能控制的溫度應(yīng)高于被測材料樣品的居里溫度,升溫速率應(yīng)小于1℃/min,電感測試儀器,A.繞制測試線圈按A.,但導(dǎo)線的耐熱溫度應(yīng)高于樣品的居里溫度。A.把繞有測試線圈的樣品放入溫度控制箱中,繞圈引出導(dǎo)線連接電感測試儀,組成測試系統(tǒng)。A.控溫箱從室溫開始,以小于1℃/min升溫,作出或記錄L~T線,如圖A.3。A.在L~T曲線最大值下降部分,通過曲線上最大值80%和20%點作直線與空心線圈電感量L?線相交,從交點得到被測樣品的居里溫度Tc。A.2高磁通密度下電磁性能參數(shù)的測量樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選定。測量頻率、峰值磁通密度以及測試溫度,除按SJ/T9072.3-1997和IEC61332-2005外,也可根據(jù)實用要求規(guī)定。磁通密度波形為正弦波。電路圖見圖A.4。CP——電流探頭(互感器);圖A.4振幅磁導(dǎo)率測試電路..............................(A.18)N——電流繞組匝數(shù);對于圖A.4b):N=N?=N從圖A.4c)和圖A.4d)計算μ如下:(A.19)Uav——繞組兩端電壓平均值,V;1——繞組中的峰值電流,A;A.凡適用于圖A.4電路原理的測量裝置及儀器均可采用。波失真應(yīng)小于1%,在測量時間內(nèi),功率信號E的電壓幅度A.電流探頭(互感器)CP:N?或Np繞組中的峰值電流i用CP測量。在使用頻率范圍,CP不應(yīng)減小?振幅和相應(yīng)準確度,而且應(yīng)是線性的,不會引起諧波。A.電阻器R:采用低溫度系數(shù)的電阻器,其阻值誤差不超過0.5%,而且在使用頻率范圍內(nèi),....................R——電阻值,Ω;A.據(jù)圖A.4選定電路,組裝測量系統(tǒng)。A.測量線圈:在樣品周圍上包1~2層絕緣紙(電容紙或黃蠟綢)后,在樣品周圍上均勻繞制測量線圈,在繞制時,盡可能地繞緊,以便使樣品和繞圈之間、雙繞組線圈之間的耦合系數(shù)盡可能趨于100%。測量線圈為雙繞組時,繞組N?外邊均勻繞制勵磁電流繞組N1,兩繞組間最好有一層靜電屏蔽。No和N,繞組導(dǎo)線線徑的選定應(yīng)使勵磁電流流過時不發(fā)熱。線圈匝數(shù)應(yīng)根據(jù)使用儀器的靈敏度和測量準確度而定。A.根據(jù)規(guī)定的磁通密度和頻率f,計算加在測量線圈兩端的平均電壓U=4BNA。A.測量之前,按5.3條的規(guī)定對樣品進行處理,在(2±0.5)s,把勵磁信號(Ua)加到樣品,電流ì,測量時間應(yīng)盡量短(≤10s),以免樣品發(fā)熱。A.測量的峰值電壓U,值代入式(A.18)計算A。測得的峰值電流i,值代入式(A.19)計A.2.2功耗A.2.2.1樣品及測試條件A.方法原理電路如圖A.5,變壓器T由被測樣品和三個繞于樣品上的繞組組成,N?為電磁繞組,N?為感應(yīng)電壓源,通過開關(guān)K切換(由a到b或由b到a)測量繞組N?上的電壓與電阻R上電壓的電壓之和U?,以及兩電壓之差U?,材料樣品的總功耗P與U?和U?的平方差成正比。圖A.5功耗測量的有效值法電路A.測量范圍電磁繞組N?,感應(yīng)電壓繞組N?,測量繞組N?均繞繞制在樣品上,測量繞組N?的匝數(shù)應(yīng)使N?上電壓和電阻R上的電壓同數(shù)量級,這兩個電壓數(shù)值越接近相等,功耗測量的準確度越高。A.測試儀器及設(shè)備功率信號源E輸出阻抗應(yīng)盡量低,輸出電壓為正弦波(有效值法對于波形失真不敏感)。測試期間,勵磁振幅變化不應(yīng)超過±0.2%,頻率變化不應(yīng)超過±0.2%。Um和Uav電壓表有輸入阻抗要高,其不準確度在±0.5%內(nèi)。電阻R應(yīng)為無抗電阻器,要求按A.。A.程序A..1按圖A.5裝置測量系統(tǒng)。開關(guān)的短路連接應(yīng)盡可能貼緊開關(guān),用低嗓音,單屏蔽,低電容電纜線把有效值電壓連接到開關(guān)K。A..3測量前,按5.3條的規(guī)定對樣品進行處理。在(2±0.5)s內(nèi),調(diào)節(jié)功率信號源輸出,使其Uav表指示Uav值,在Um表上讀取U?值,然后開關(guān)K倒向另一位置讀取U?值,操作時間應(yīng)在10s以內(nèi),以免樣品發(fā)熱。將讀取的U?和U?值代入(A.22)式計算樣品的功耗P。A.2.2.3乘積法A.方法原理乘積法基于功耗等于電壓和電流的乘積?;倦娐啡鐖DA.6所示。CP——電流探頭(互感器);P=u·i=k·a...................................(A.22).................................式中:Urms——勵磁線圈中兩端電壓的有效值;阻抗分析儀法適用于勵磁波型為正弦波。P=Ums1mscosφ...........................(A.24)阻抗分析儀法適用于勵磁波形為正弦波。d)模擬數(shù)學(xué)化法:圖A.6中MI的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將測試電壓Ua(t)和Ub(t)采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)存儲為Uai和Ubi,其中i是指采集的第i個信號樣(i=1,2,3,…),采樣周期內(nèi)每個采樣點i的瞬時功耗值,與UaiUbi成正比。如果測試周期采了n個樣,則測得的功耗值P為:a——比例常數(shù),其值取決于線路的分布。模擬數(shù)字化法適用于任意勵磁波形。e)矢量譜法:用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試Ua和U?信號的基波電壓和諧波電壓的有效值Uak和Ub,同時測量這些電壓間相角Pk,此處的k是指k次諧波數(shù)(k=1,2,3,…),樣品的功耗值P為:式中:a——比例常數(shù),其值取決于線路的分布。矢量譜法適用于任意勵磁波形。f)正交功率法:圖A.6中的MI模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將測試電壓Ua(t)和U?(t)采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,經(jīng)FFT(快速傅立葉變換)處理,獲得基波電壓和諧波電壓的有效值Uak和U,同時獲得兩個電壓間相角φk,被測樣品的功耗P為:a—比例常數(shù),其值取決于線路的分布。正交頻率法適用于任意勵磁波形。A.儀器設(shè)備所用儀器設(shè)備應(yīng)符合下列條件:a)Es勵磁功率源:輸出阻抗盡量低,輸出電壓為正弦波,測試時間內(nèi)勵磁電平幅度變化不大于0.2%,DB44/T1349—2014對于V-A-W表法和阻抗分析儀法,在使用頻率范圍內(nèi),勵磁功率源輸出電壓總諧波失真應(yīng)小于1%。b)電流探頭(互感器)CP和電阻器R同A.和A.;c)測試儀表MI,在規(guī)定條件下,能滿足乘積法測量功耗原理和準確度的要求。A.測量程序A..1測量線圈:按A.,200kHz以上應(yīng)采用雙繞組測量線圈。A..2選定測試儀器MI,組裝測試系統(tǒng),計算Ua值:Uα=4JNBA。A..3測量之前,按5.3條的規(guī)定對樣品進行處理,在(2±0.5)s內(nèi),調(diào)節(jié)功率信號源輸出,使其在MI測試儀上Uav表指示Uay值,在10s以內(nèi)在MI測試儀上讀取功耗值。A.2.2.4功率損耗密度計算。功率損耗密度由式(A.28)和(A.29)給出:P=P/Ve....................................(A.28)P——功率損耗(體積)密度,kw.m3;P——功率損耗(質(zhì)量)密度,kW·kg;A.2.3性能因數(shù)A.2.3.1樣品及測試條件A.樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選擇。A.測量的頻率,材料功耗極限,除從IEC61332:2005中選取外,也可根據(jù)實際要求規(guī)定。A.2.3.2方法原理采用A.2.2測量功耗的方法,測量樣品功耗隨磁通密度或功耗隨頻率的變化曲線,在材料功耗極限A.2.3.3測量程序A.規(guī)定工作頻率fn,求Bmax。在規(guī)定頻率fn下,改變磁通密度B,測出對應(yīng)的Pv,作出Pr-B曲200f.BT)下,改變頻率f,測出對應(yīng)的Pv,作出P-fPy(kw/)Pv,200Ba圖A.8(規(guī)定Bn)Pv-f曲線A.測量P時,可根據(jù)使用情況選擇用A.3.3.1和A.3.3.2方法。A.3磁滯回線及飽和磁通密度、剩磁、矯頑力的測量A.3.1樣品樣品按第5.1和5.2條的規(guī)定選擇。A.3.2測試條件磁場強度(kA·m1):1.2(μ?>1000);3(1000≥μ>500);10(500≥μ?>100);20(μ?≤100)。測試溫度:25℃;100℃。A.3.3方法原理剩磁Br、矯頑力Hc?;驹黼娐芬妶DA.9。G——勵磁電源;L——被測樣品;N?——樣品測試線圈初級繞組;N?——樣品測試線圈次級繞組;M——無電抗電阻器;C——電容器;Uc——電容C上電壓;U?——A1放大器輸出電壓;Ua——A1放大器輸出電壓;A?——B通道高增益放大器;R——H通道增益放大器;Gx---磁滯回線及飽和磁通密度Bs、剩磁Br、矯頑力Hc的記錄(顯示)器。圖A.9RC積分法基本原理電路圖A.9中,N?繞組的端電壓為:.................................由于A?為高增益放大器,則下列式子成立:得到樣品中的磁化場:..................................................A—放大器A2的放大倍數(shù);Ae——樣環(huán)有效磁路截面積;注:本條的圖和公式電壓電流符號為測量狀態(tài)(直流)磁帶回線的符號,在測量交流磁滯回線時;應(yīng)加峰值符號:“^”,例如U(Ue)轉(zhuǎn)換成U。(UR),Un(Ua)轉(zhuǎn)換成U?(UR)等。按A.3.3選用的(直流或交流)磁滯回線測量儀,應(yīng)符合材料要求的測量準確度。A.3.5.1測試線圈為雙繞組繞,在樣品上包1~2層絕緣紙(電容紙或黃蠟綢)后,均勻地繞上N?和A.4.1(直流)電阻率A.4.1.1樣品長方形樣品圓柱形樣品長1長15555通常情況下,樣品中(直流)電場強度E≤0.1kV/m。測試溫度按第5.4條要求。A.方法原理在樣品兩端做電極,采用電壓電流法(見圖A.9a)或電阻計法(見圖A.9b)測量樣品的電阻率,兩種方法測量電阻率計算如下:E圖A.11電阻率測量電路a)用電壓表流法測量樣品的電阻率按式(A.35)計算…p——樣品的電阻率,Ω·m;1——樣品的電極間距,m;b)用電阻計法測量樣品電阻率按式(A.36)計算:p——樣品的電阻率,Ω·m;1——樣品的電極間距,m;R——樣品的電阻值,Ω;I——測試電流,A。A.測量儀器凡適用于圖A.9電路原理的直流電源,直流電壓表,直流電流表,絕緣電阻計或惠斯登電橋等儀器均可采用。采用的儀器應(yīng)滿足材料電阻率測試條件和準確度的要求。A.測量程序按表A.1選定樣品。按A.選定測量儀器,按圖A.9電路組裝測試裝置(系統(tǒng))。當采用電壓電流法時,兩電極加直流電壓U(E≤0.1kV/m),測定直流電流I,用(A.35)式計算樣品電阻率p。當采用電阻計法時,測定樣品的電阻R,用(A.36)式計算樣品電阻率p:在接觸電阻不可忽略的場合,須改變電極間距,進行兩次測量,電阻率p(Ω·m)計算如下:a)電壓電流

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