[发明专利]一种永磁体涡流损耗的测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种永磁体涡流损耗的测量系统及方法，该系统包括检测装置、功率放大器、差分放大电路以及数字信号处理单元，所述检测装置包括两个正对的U型磁芯、在U型磁芯的磁极上缠绕的激磁绕组、用于固定磁芯的磁芯固定支架、位置固定支架、底部支撑台和样品固定支架，所述磁芯固定支架上部设有与磁芯形状相匹配的凹槽，缠绕激磁绕组后的磁芯恰好能固定在该凹槽内，磁芯固定支架的下部设有滑动槽；在两个正对的U型磁芯之间的底部支撑台上固定样品固定支架；多个激磁绕组串联后通过功率放大器连接数字信号处理单元。本发明能够模拟电机磁场的实际运行情况，精确反映永磁体整体的损耗情况，重复性好。

技术领域

本发明涉及一种新型的涡流损耗检测装置，具体涉及一种永磁体涡流损耗的测量系统及方法。

背景技术

目前对于永磁体涡流损耗检测的装置的研究还处于空白阶段，由于永磁体在发热的条件下会产生退磁，而永磁电机中的永磁体的发热现象是制约电机稳定运行的关键因素。Y.Aoyama等人(Y.Aoyama,K.Miyata andK.Ohashi,Simulations and experiments oneddy current inNd-Fe-B magnet,IEEE Trans.Magnetics,vol.10,pp.3790-3792,2005.)提出利用热电阻测试永磁体处在外加激磁条件下的温升变化，来推算出其损耗，但是热电偶只能反映某一点的热效应，而涡流的分布是不均匀的，热分布随测试位置的不同而有很大的不同。永磁体的损耗计算是基于整体的平均效应，某一点的温升测量无法反映出整体的效应，另外温升测试出的结果会随测试环境的不同，会有很大的误差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种永磁体涡流损耗的测量系统及方法。该测量系统针对永磁体这种硬磁材料进行设计，能够模拟电机的磁场的实际运行情况，并且测试出的结果精确的反映永磁体整体的损耗情况，而且在室温的测试环境下，测试结果可重复；该测量方法通过磁轭对永磁体样品进行激磁处理，使待测样品处于横向交变磁场中，然后通过缠绕在样品表面的B线圈和每个磁极上两个样品中间的H线圈，采集样品的B信号和表面H信号，经过数字信号处理过程生成样品的B-H曲线，从而得到样品的涡流特性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种永磁体涡流损耗的测量系统，其特征在于该系统包括检测装置、功率放大器、差分放大电路以及数字信号处理单元，所述检测装置包括两个正对的U型磁芯、在U型磁芯的磁极上缠绕的激磁绕组、用于固定磁芯的磁芯固定支架、位置固定支架、底部支撑台和样品固定支架，所述磁芯固定支架上部设有与磁芯形状相匹配的凹槽，缠绕激磁绕组后的磁芯恰好能固定在该凹槽内，一个磁芯固定支架上固定一个磁芯，磁芯固定支架的下部设有滑动槽，该滑动槽与底部支撑台上的滑条相配合，能使磁芯固定支架沿滑条在底部支撑台上来回滑动；在磁芯固定支架侧边底部上安装位置固定支架，通过位置固定支架使相应磁芯固定支架固定在底部支撑台的特定位置；在两个正对的U型磁芯之间的底部支撑台上固定样品固定支架，所述样品固定支架上与磁芯的两个磁极相对的位置上均设有两个用于安放待测样品的孔洞，四个孔洞呈上下左右对称布置，四个待测样品上至少有一个缠绕B信号传感线圈；

所述激磁绕组的数量为偶数个，呈对称布置在两个磁芯上，所有激磁绕组逐个串联；多个激磁绕组串联后通过功率放大器连接数字信号处理单元，待测样品上的B信号传感线圈和H信号传感线圈通过差分放大电路连接数字信号处理单元。

一种永磁体涡流损耗的测量方法，该方法使用上述的测量系统，包括以下步骤：

步骤一：根据不同的频率需要选择某种激磁绕组的连接形式；

步骤二：在待测样品上缠绕B信号传感线圈，在位于该待测样品附近的上下两个孔洞之间的样品固定支架上安装H信号传感线圈，然后将四个待测样品安装在样品固定支架上，将样品固定支架放置两个磁芯之间，调节两个磁芯之间的距离，使两个磁芯与待测样品紧密接触；再通过位置固定支架利用螺丝固定磁芯的位置，夹紧待测样品；