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磁芯单双绕组电路测量
发布时间：
2023-08-24
磁芯单绕组测量结果
搭建单绕组脉冲磁化特性测量回路，其中 C=75 nF ， U 0 =5.5 kV ， N=3 ，选用封装系数 η =0.8 ， 铁 基 纳 米 晶 磁 芯 尺 寸 为 110 mm×60 mm×20 mm ，实测 u(t) 和 i(t) 的典型波形。在实验中采取以下措施：忽略 P6015 A 和Pearson CT110A 在带宽内极小的相移；采用相同的信号传输电缆，消除测量端与示波器间因电缆长度不一致导致的时间差；编写了基于 Savitzky-Golay滤波算法的数字滤波程序，滤除了电流、电压波形的噪声部分，提高了绘制磁化曲线的准确度和分辨率。根据式 (1) 、 (2) 可得到 B(t) 和 H(t) 曲线，0~t 3 为磁芯的初始磁化过程； t 3 之后的振荡波形对应磁芯在一定频率下的反磁化过程，可以计算得到脉冲磁滞回线，以下仅分析初始磁化过程。
这表明铁基纳米晶磁芯的趋近饱和特性在脉冲磁化过程中占重要地位，在测量及具体应用时，考虑趋近饱和特性的非线性电感分段线性化近似更符合实际情况。在 0~t 1 期间，由于 u(t) 幅值衰减较小，等值频率较低，可以近似为方波，磁感应强度 B 线性上升， dB/dt=3.7 T/μs ； t 1 ~t 3 期间 u(t) 不能视为方波，由式 (1) 、 (23) 得到的 B(t) 为正弦函数，更多地反映磁芯趋近饱和及饱和后电感的空间励磁效应，但并不是真实的空间磁感应强度。
磁芯双绕组测量结果
搭建双绕组脉冲磁化特性测量回路， N m =N=3 ，其他电路参数与 2.1 节相同。实测u m (t) 和 i(t) 波形。实验结果表明，磁芯饱和前耦合系数 k c1 =0.96 ，饱和后耦合系数 k c3 <0.1 。将 u m (t) 和 i(t) 按 2.1 节中相同方法处理后代入式 (1) 、(2) ，得到所示的 B(t) 和 H(t) 曲线。同样地，在 0~t 1 期间，磁感应强度 B 线性上升， dB/dt=3.7 T/μs ； t 1 ~t 3 期间 B(t) 同样为正弦函数，但受 k c3 <0.1的影响，幅值并无明显增长，表明其受到空间励磁化特性的影响大幅下降。
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