磁芯

磁环动态磁性能

发布时间：

2023-09-03

伏安向量法测量磁环动态磁性能

伏安向量法的测量原理，被测样品的初级、次级线圈匝数，% $ 为被测样品的感应电压，& 是与初级线圈串联的取样电阻，% & 是取样电阻两端的电压，实验采用测量装置为联众 9:;’2<8=8’: 软磁交流测量装置，样品、磁化线圈（* =匝）、测量线圈（* < 匝）共同组成一个空载变压器。磁化线圈回路串接无感取样电阻，通过测量取样电阻上的压降来确定磁化电流，得到磁场强度；磁场峰值的锁定通过计算机采样及校准的反馈过程来实现，锁定精度为 8$ >?；通过对测量线圈的电压进行数值积分来得到磁感应强度。

伏安向量法测量得到的两种频率下的 %+& 曲线，具体结果列于表=。由表= 可知，纳米晶材料的磁导率比铁氧体的磁导率（=8 % ）高一个数量级；测试频率为 >8 ADE 时的磁损耗比 <8 ADE 时大得多，因此磁芯工作频率不宜太高，试样的性能基本达到了磁环生产厂家所提供的技术指标。

脉冲法动态磁性能测量

用脉冲法直接对大尺寸铁基纳米晶磁芯进行测量，实验采用的励磁电路和实际磁环使用的功率脉冲电路是一样的，重复频率和脉宽可以调节，测量中脉宽为%$ > LC$ 8 !6，重复频率 >8 DE。& & 示波器的通道 () = 测量磁芯次级开路输出电压 (通道 () < 测量磁芯初级励磁电流 )。磁芯次级开路电压对时间的积分（磁芯伏秒数）可由数字示波器直接计算，亦可由计算机采集示波器值后进行计算。磁环的尺寸为：外径 <<8 ++，内径@8 ++，高78 ++，截面积C <88 ++ < ，在未加偏磁电流时，磁环的动态工作范围可以达到 8$ 88% O·6。图 B 为电源设定电压从<88 O 增加至K88 O 时磁化曲线的变化，可见，电压增至899 : 时，磁环已进入饱和状态，当在饱和状态施加 ;$% < 偏磁电流时，磁环迅速退出饱和。逐渐增加偏磁电流至 > <，伏秒数缓慢趋于一固定值（9$ 99= :·*），当继续增大偏磁电流，伏秒数保持不变。磁芯动态范围最大为9$ 99= :·*，比偏磁电流为零时增大一倍以上，达到 9$ 994 :·* 的设计指标。

结论

在纳米晶磁性材料动态性能测量方法中，伏安向量法适合小体积的的试样测量，能够得到动态磁化曲线和磁导率、磁损耗等参数，其结果便于和其他材料进行比较。脉冲法适合直接对脉冲变压器制作中已成型的大尺寸磁环进行动态磁性能测量，测量电路和磁环实际工作中的励磁方式完全一致，能够得到磁环的最大伏秒数及所需的偏磁电流大小，具有很强的实用性。本文分别使用两种方法对材料试样及实际制作的成型大尺寸磁环进行了动态磁性能测量，得到磁环伏秒数及所需偏磁电流大小，能够满足设计要求。