[发明专利]基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，属于电磁测量技术领域。

背景技术

电工钢片比总损耗测量的技术难点在于被测样品采用双搭接结构构成磁路，搭接部分磁路不均匀，因而等效磁路长度难于确定。虽然现行标准规定的25cm爱泼斯坦方圈能够测量样件的比总损耗，但由于其磁路长度规定为定值0.94m，使得被测样品比总损耗不完全等同于样品均匀区域的比总损耗，有一定的误差，不能准确地得到被测样品的均匀比总损耗。

发明内容

本发明目的是提供一种基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，采用二级加权平均法，将两组方圈计算得到的有效磁路长度做二级加权处理，得到不同磁密下对应的不同的磁路长度；同时，可以根据测量结果更准确地计算出被测样品均匀比总损耗，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：基于多爱泼斯坦方圈的电工钢片比总损耗测量方法，采用三种尺寸的爱泼斯坦（Epstein）方圈模型进行同一组被测电工钢片样品的总损耗测量；根据二级加权平均法，分别对两组爱泼斯坦方圈进行有效磁路长度的求解计算，最终得到不同磁密下对应的不同的磁路长度；同时，利用二级加权平均法实现比总损耗的计算，比背景技术用的单爱泼斯坦方圈和双爱泼斯坦方圈的比总损耗测量更为准确。

所述的三种尺寸的爱泼斯坦方圈，长度分别为25cm、20cm及17.5cm三种尺寸的爱泼斯坦方圈。

更具体的测量方法：

被测电工钢片样品长度为L，在四个空心线圈内搭接组成测试结构，角部用砝码压紧，分别在三种尺寸的爱泼斯坦（Epstein）方圈上进行同一组样品的总损耗测量，三个爱泼斯坦方圈长度尺寸分别为25cm、20cm及17.5cm；

假设长度尺寸分别为25cm和20cm的两个方圈总损耗的差值只与爱泼斯坦方圈铁轭长度差有关，产生损耗差值的铁轭区域为爱泼斯坦方圈铁轭中段区域，假设这一区域的磁通密度分布和损耗分布是均匀的，每个被测电工钢片样品的有效测量区域长度差用表示；因此，两个长度尺寸分别为25cm和20cm爱泼斯坦方圈的损耗差可以表示为：

                                                                                                                (1)

式中，P_no——25cm方圈的总损耗，W

P_sm——17.5cm方圈的总损耗，W

P_nc——25cm方圈转角处的损耗，W

P_nl——25cm方圈铁轭处的损耗，W

P_sc——17.5cm方圈转角处的损耗，W

P_sl——17.5cm方圈铁轭处的损耗，W

根据假设条件，得P_nc＝P_sc，则式(1)可以改写为

                                                                            (2)

与(2)式损耗差值对应的被测电工钢片样品有效质量为

                                                                                    (3)

式(3)中m_t为被测电工钢片样品的总质量，则25cm方圈的均匀区单位质量损耗P_loss可以表示为

                                                                             (4)

与被测电工钢片样品均匀区相关的有效磁路长度为