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变压器磁芯和线圈材料的磁场特性之经济有效测量方案


时间:2018-01-11 作者:GMCI高美测仪
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图1:磁芯损耗测量回路


在这种情况下,功率损耗Ploss = Utrms × Itrms× cosφ。使用这个测量电路,一次侧的铜电阻造成的电压降没有影响,因为一次侧电路只测量了电流值。为了测量真正的磁化电压,二次侧回路没有电流通过。一次侧和二次侧的铜损同时排除在被测的功率损耗之外。由于对Utrms、Itrms和cosφ的精确测量,不需要对磁滞回路进行积分和动态运行,损耗可以通过LMG系列产品直接测量、实时的显示和读取。

为了更好地解决这个测量难题,如下细节需要注意:

功率损耗的计算误差公式:


延迟时间不同是由于每个测量通道的延迟时间不同造成的。

通常损耗非常小,而且相位角接近90 度,所以cosφ几乎为0,Δcosφ比上cosφ的值就会变得很大,给测量误差带来很大影响。

数值例子:

假设测量一个铁氧体磁芯损耗,cosφ为0.06,一次侧电流为50kHz正弦信号,利用公式:φ= t×360°×f,延迟时间t大概只有3.8ns,但是结果cos(φ+Δφ)/cosφ≈2%,短于1米的测试线已经存在这样小的延迟。另外还没算上ΔU / U 和ΔI / I引起的误差。但是,如果用LMG 这样高精度的功率分析仪,这些问题可以忽略掉。

对于这样的测量难题,选择一台好的仪器非常关键,需要的不仅是电压、电流的高精度,更重要的是功率测量的高精度,另外,测试回路的精心设计对于取得高精度的测量结果也非常重要,测量回路一定要尽量短而且等长。

LMG系列功率分析仪为此类测量做过校准,包含特殊的延迟调整,因此电压、电流通道之间的延迟小于4ns。用户可以调整延迟时间。

由于 LMG强大的功能,用户可以获得其他磁场相关的参数。

磁场强度的测定


Hpk是磁芯磁场强度的峰值,n1是一次侧绕组,Ipk是一次侧电流的峰值,lmagn是磁路长度。Hpk是完全确定的,取决于一次侧电流波形形状。只有一个要求,电流必须是对称的。例如Ipk=Ipp/2 。

该方程在LMG610中的公式编辑器以符号表示为:


磁通密度的测定


N2是二次侧绕组,A是磁芯材料有效磁剖面,f=1/T是感应电压的频率,Bpk是完全确定的,取决于信号形状。

该方程在LMG610中的公式编辑器以符号表示为:


相对幅值导磁系数的测定


该方程在LMG610中的公式编辑器以符号表示为:


磁芯损耗的测定

该方程在LMG610中的公式编辑器以符号表示为:

关键词:测量测试 变压器 磁场特性测量 仪器    浏览量:2552

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