專利名稱：長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型與硅鋼疊片鐵芯的磁性能檢測有關，特別適合于磁懸浮長定子直線電機硅鋼疊片的磁化曲線和鐵損檢測。
背景技術：
直線電機的硅鋼疊片鐵芯是由硅鋼片沖片后疊裝而成，沖片和疊裝的質量直接影響疊裝后鐵芯整體磁性能。由于直線電機本身不構成磁回路，因此無法直接應用目前旋轉電機領域常用的互感法測量磁化曲線和鐵損。目前國內外均未見專門針對直線電機磁性能檢測的相關技術報道。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題就在于提供一種簡便、有效的直線電機磁性能離線檢測裝置，用于硅鋼疊片沖片疊裝加工后磁性能的檢測。
長定子鐵損測量的主要根據是電工學中嵌套于鐵芯的兩個線圈之間會產生互感的原理。其原理如圖1所示與電源相聯的是勵磁線圈，與負載相聯的感應線圈。勵磁線圈、感應線圈的匝數分別為N1和N2。當勵磁線圈接上交流電壓u1時，線圈中便有電流i1通過。勵磁線圈的磁通勢N1i1通過鐵芯而閉合，從而在感應線圈中感應出電動勢。如果感應線圈接有負載，那么線圈中就有電流i2通過。感應線圈的磁通勢N2i2也產生磁通，也通過鐵芯閉合。因此鐵芯中的磁通是由勵磁線圈和感應線圈的磁通勢共同產生的合成磁通，用Φ表示。這時勵磁、感應線圈通過磁場聯接起來，感應線圈的電能也來自電源。整個電路中，電能的損失主要集中在鐵芯上。當輸入電壓相同的情況下，在鐵芯上的電能損耗愈小，感應線圈所得到的電能就愈多。與此同時，感應線圈的變化又直接影響著勵磁線圈的工作狀況，因此鐵芯電磁性能(如鐵損等)的優劣就顯得十分重要。
本實用新型的技術解決方案如下長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，包括固定框架、基準長定子、被測長定子以及勵磁線圈、感應線圈；其中，所述的基準長定子固定于所述的固定框架上；所述的被測長定子連接于所述的基準長定子，構成一閉合的磁回路；所述的勵磁線圈、感應線圈分別對稱套設于被測長定子兩端，其匝數相等，該兩個線圈再各自與其相對應的測量設備相連。
進一步，本實用新型的測試裝置還設有定位調節機構，包括定位框架、定位平臺和調節手柄；定位框架分設于所述的固定框架內兩側，并通過調節手柄與固定框架相連接，基準長定子和被測長定子可安裝于該定位框架內；定位平臺設置于所述的固定框架內底板上，其底部設有滑輪。
所述的固定框架內底板設有滑輪軌道。
所述的基準長定子通過緊固螺栓固定于所述的固定框架上。
所述的被測長定子與所述的定位平臺通過緊固螺栓相連接固定。
所述的被測長定子通過定位銷固定于定位平臺上。
被測長定子、基準長定子構成一閉合的磁回路，在被測長定子兩端的對稱位置分別套上匝數相等的勵磁線圈和感應線圈，兩個線圈再各自與其相對應的測量設備相連。通過功率表測量鐵損值，通過電壓表和電流表測量磁感應強度和磁場強度，從而獲得長定子的磁化曲線和鐵損曲線。
圖1為互感原理圖。
圖2為本實用新型長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置較佳實施范例的部分結構示意圖。
圖3為本實用新型長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試線路連接示意圖。
圖中標號1 固定框架 2 基準長定子 3緊固螺栓4 測試長定子 5 1/4基準長定子6定位框架7 定位調節手柄 8 勵磁線圈 9滑輪10滑輪軌道 11 測試平臺 12 定位手柄13定位銷 14 感應線圈V1，V2-有效值電壓表 A1-有效值電流表 W-功率表
T1-調壓變壓器 T2-高壓變壓器 N1-勵磁線圈 N2-感應線圈具體實施方式
參見圖2，本實用新型的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，包括固定框架1、基準長定子2、被測長定子4、1/4段基準長定子段5以及勵磁線圈8、感應線圈14和定位調節機構；其中，所述的基準長定子2通過緊固螺栓3固定于固定框架1上；所述的被測長定子4連接于所述的基準長定子2，所需測量磁性能的被測長定子4、作為測試基準的基準長定子2和1/4段基準長定子段5構成滿足互感測量原理要求的閉合磁回路；所述的勵磁線圈8、感應線圈14分別對稱套設于被測長定子4兩端，其匝數相等，該兩個線圈再各自與其相對應的測量設備相連；定位調節機構包括定位框架6、定位平臺11和調節手柄7；定位框架6分設于所述的固定框架1內兩側，并通過調節手柄7與固定框架1相連接，基準長定子2和被測長定子4安裝于該定位框架6內；定位平臺11設置于所述的固定框架1內底板上，其底部設有滑輪9；所述的固定框架1內底板101設有滑輪軌道10；所述的被測長定子4通過定位銷13固定于定位平臺上。
1/4段基準長定子段5置于左右兩端定位框架6內，并通過調節手柄7實現安裝定位；被測長定子4通過定位銷13置于定位平臺11上，兩端分別放置勵磁線圈8和感應線圈14，線圈由絕緣漆包線在無磁性的絕緣材料基體框架上繞制而成；定位平臺11底面設置有滑輪9，與固定框架1上所設置的滑輪軌道10相配合，方便快捷的實現被測長定子4的安裝與拆卸；測試平臺11與固定框架1間通過定位手柄12實現精確定位。
參見圖3，圖3為本實用新型長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試線路連接示意圖。勵磁線圈N1端連接有效值電流表A1和電壓表V1，感應線圈N2端連接有效值電壓表V2和功率表W。調壓變壓器T1和高壓變壓器T2用于滿足測量工況范圍內的電壓和頻率連續可調。在勵磁線圈和感應線圈匝數相同的情況下，功率計W中的讀數就是疊片鐵芯的鐵損值PFe。此外，通過電流表A1和電壓表V1和V2的讀數，可以計算出磁場強度H和磁感應強度Bm。記錄不同測量工況下的PFe、H和Bm數值，即可完成長定子硅鋼疊片鐵芯的磁性能檢測，得到PFe-Bm鐵損曲線以及Bm-H磁化曲線。
圖3中給出了測量裝置的接線圖。輸入電壓為U1，輸出電壓為U2；由于勵磁線圈和感應線圈匝數相同，根據電工學互感原理可知，功率計W中的讀數就是鐵損值PFe，鐵損值確定之后可以求出磁化電流，進而得到磁場強度H；此外，根據輸出電壓U2、頻率f和磁軛截面S，還可以求出磁感應強度B＝U2/4.44fS。通過調節可變變壓器改變輸入電壓，即可得到若干組PFe、B、H值，根據這些數據即可繪出PFe-B鐵損曲線和B-H磁化曲線。
權利要求1.長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，包括，固定框架，基準長定子，固定于所述的固定框架上；被測長定子，連接于所述的基準長定子，構成一閉合的磁回路；勵磁線圈、感應線圈，分別對稱套設于被測長定子兩端，其匝數相等，該兩個線圈再各自與其相對應的測量設備相連。
2.如權利要求1所述的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，還設有定位調節機構，包括，定位框架，分設于所述的固定框架內兩側，并通過調節手柄與固定框架相連接，基準長定子和被測長定子可安裝于該定位框架內；定位平臺，設置于所述的固定框架內底板上，其底部設有滑輪。
3.如權利要求2所述的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，所述的固定框架內底板設有滑輪軌道。
4.如權利要求1或2所述的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，所述的基準長定子通過緊固螺栓固定于所述的固定框架上。
5.如權利要求2所述的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，所述的被測長定子與所述的定位平臺通過緊固螺栓相連接固定。
6.如權利要求2所述的長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，其特征在于，所述的被測長定子通過定位銷固定于定位平臺上。
專利摘要長定子直線電機硅鋼疊片鐵芯磁性能測試裝置，包括固定框架、基準長定子、被測長定子、1/4段基準長定子段以及勵磁線圈、感應線圈和定位調節機構；其中，基準長定子通過緊固螺栓固定于固定框架上；被測長定子連接于所述的基準長定子，被測長定子、基準長定子構成滿足互感測量原理要求的閉合磁回路；在被測長定子兩端的對稱位置分別套上匝數相等的勵磁線圈和感應線圈，兩個線圈再各自與其相對應的測量設備相連。通過功率表測量鐵損值，通過電壓表和電流表測量磁感應強度和磁場強度，從而獲得被測長定子的磁化曲線和鐵損曲線。
文檔編號G01R33/00GK2718596SQ20042002388
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月18日 優先權日2004年6月18日
發明者吳祥明, 儲雙杰, 陳曉, 陳卓雷, 杜朝暉, 歐陽華, 黃靖宇 申請人:上海磁浮交通發展有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司, 上海交通大學