[发明专利]测试三维磁场磁感应强度的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种测试三维磁场磁感应强度的方法。

背景技术：

随着发电机行业的迅速发展，空冷汽轮发电机的容量在不断提高，大型发电机端部磁场引起的定子边段铁心和端部结构件的发热问题已成为危及发电机正常运行的重要因素，磁感应强度是磁场性质的基本物理量，磁感应强度的高或低直接关系到结构件的发热，因此对于发电机端部磁场的测试研究在生产和科研中都具有重要意义。目前三维磁场磁感应强度测试还是比较困难的，现有测量磁场的方法，主要是使用霍尔探头和专用的测试仪器来测量空间某点的磁场。首先传统霍尔探头制作工艺复杂，对测量系统要求严格，成本高；其次不适用于电机内部多点磁场的同时测试。适合空冷汽轮发电机端部磁场测试的三维磁场磁感应强度测磁元件还没有。

发明内容：本发明的目的是公开一种测试三维磁场磁感应强度的方法，本发明的测磁元件制做工艺简单、成本低、适合电机内部多点磁场的测试，使用常规的万用表即可完成测磁任务。过本发明达到测量三维磁场磁感应强度的目的。本发明的技术方案为：一种测试三维磁场磁感应强度的方法，中心立方体(1)、x方向骨架(2)、y方向骨架(3)、z方向骨架(4)、x方向线圈(5)、y方向线圈(6)和z方向线圈(7)，中心立方体和三个骨架分别设有定位锥孔锥销，用于定位x、y和z方向的三个测磁线圈，用绝缘胶木制做一个中心立方体和三个绕制线圈的骨架，采用Φ0.05mm的漆包线分别在三个骨架上绕制x方向、y方向和z方向的三个各400匝的线圈，线圈绕制完成后对其进行标定，得到x方向、y方向和z方向的三个线圈标定常数(C_x，C_y，C_z)，线圈标定常数为匝数与等效面积的乘积，将绕好测磁线圈的三个骨架用J39胶分别粘接在中心立方体的x方向、y方向和z方向，在使用该测磁元件测量某点位置的磁感应强度时，通过测试x方向、y方向和z方向的三个测磁线圈的感应电势和频率，按公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)计算并最终确定该点位置的x方向、y方向和z方向的磁感应强度及该点位置的磁感应强度矢量的幅值和相位，磁感应强度计算公式为：

Bx=Ux4.44·f·Cx,T---(1)]]>

By=Uy4.44·f·Cy,T---(2)]]>

Bz=Uz4.44·f·Cz,T---(3)]]>

式中：

B_x——为x方向磁感应强度，(T)；

U_x——为x方向测磁线圈的感应电势，(V)；

f——为频率，(Hz)；

C_x——为x方向测磁线圈的标定常数，(m²)；