[实用新型]一种硅钢压力单片磁导计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅钢磁性能的测量装置，具体属于测量硅钢片在经受叠片方向压力时的磁性能情况，以为用户及科研工作提供可靠的数据及指导。

背景技术

近年来，各类电工钢的开发有效的改进了电机效率，但经常会出现这样一个问题，那就是实际成品电机与其数字设计时分析的损耗结果差别很大。通常，设计者在使用有限元法分析设计电机时，是必须考虑在电机在实际制造过程中可能会出现的各种不利因素的，例如在电工钢剪切过程中出现的边部变形，以及在焊接、铆接、捆扎过程中对电工钢造成的弹性、应力形变，这些都会造成电工钢材料损耗的增加，这一点，早已在国内外很多文献上得到了认可。可相应的这些因素对电工钢磁性恶化影响的程度至今任然无法做出科学的定义，因此，开发一种有效的电工钢在外加应力条件下磁性能测量装置具有重要的实际意义。

电工钢在实际应用中，例如用户在使用电工钢的过程中，往往要经过分条、叠片、热套（电机）等加工过程，而在这类过程中必然会产生各类应力（如压应力、内应力及剪切应力等），还有，比如在铁芯定子和转子的局部铆接或焊接处也会产生一定的局部应力，同时，在电机铁芯热套后的冷却过程中也会对铁芯产生较大的挤压应力，研究证明，这些问题都会给电机的最终效率造成很大的影响。

一直以来，本技术领域的技术人员人不断探索试图解决该问题，但都无法获得一个稳定、准确的测量结果，仍存在不能满足要求，试验测量的数据与实际中存在的差异较大。经分析，主要是由于垂直于样品表面的压力施加的困难及问题所致。

现行世界上电工钢磁性的测量方法主要分为三个大类：方圈法、单片法、环形试样法。方圈法主要采用叠片法加装试样，垂直压力与侧压都无法有效的作用于待测样品，其主要原因是由于试样的片与片之间间隙造成；关于环形试样法，其测量结果虽然为最接近实物性能，但其工序繁杂，每个检测试样的制备最少需要大于3小时，同时由于绕组是密绕其上的，垂直压的施加难以实现。因此，只有经对现有采用的单片法进行改造，才能有效实现垂直压，并获得样品在表面压应力条件下得的磁性能测量结果。

单片法通常采用螺线管的方式来实现，其在样品的两端在增加磁轭构成磁回路，然后通过初次级线圈，即可构成完整的测量结构。而如果对样品表面全部施加压力势必会对初次级线圈造成影响，这就是设计压力结构时的关键因素。而如果采用夹板方式给试样表面施加压力，又会造成样品中心部位可能不完全不受力的现象（进行了类似实验，夹板法的磁性结果波动非常小，与理论差距较大）。

日本岗山大学的Daisuke Miyagi教授开发的表面压力磁导计采用的是一种类似H线圈法的方案，其中的H线圈采用罗戈夫斯基电位计代替，B线圈均匀绕制于靠近压力位置两侧，该方案的主要问题在于罗戈夫斯基电位计的实际制造，杂波信号很难剔除，同时该方法也会使得测得的磁场和实际力场关系相对不均匀，其实际制作存在很大难度。

经检索：中国专利申请号为CN200610150645.9的文献，其公开了一种硅钢磁性能测量用磁导计，该磁导计包括上磁轭，下磁轭，线圈，励磁电源，其中，线圈包括励磁线圈和测量线圈，励磁电源为励磁线圈供电；该磁导计还包括压力传感器和驱动电机，其中，上、下磁轭中的一个磁轭固定，另一磁轭通过压力传感器与驱动电机相连，驱动电机根据压力传感器采集的压力数据控制所述另一磁轭向上或向下运动。该文献是一种自动测量手段，即，通过压力传感器来确定和控制磁轭的运动，来实现自动控制磁导计张合的效果，也就是实现了单片磁导计的自动化操作。其压力传感器的作用是确定施加在试样表面的压力小，与该文献中的作用完全不同。

中国专利申请号为N201310568621.5文献，其与目前德国BROCKHAUS公司在售三维磁性测量结构非常接近，同时该文献在其顶端增加了一个压力结构，通过夹板来实现压力施加，然后控制和测量在不同压力条件下的磁性能结果，由于其采用H线圈法，这也导致样品必须与H线圈紧密贴近；而如果在其上增加两块上下夹板，势必对H线圈的测量造成非常巨大的影响；即使实现了，由于力的作用对测量结构的B线圈势必会受影响，同时，该结构也决定了最终施加在样品表面的力会比较小，实现该结构是极其困难的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种在保持检测结果准确、稳定的前提下，合理解决垂直压力的施加与初次级线圈绕组位置之间的矛盾，且易操作，结构简单的硅钢压力单片磁导计。

实现上述目的的技术措施：