专利名称：长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型与硅钢叠片铁芯的磁性能检测有关，特别适合于磁悬浮长定子直线电机硅钢叠片的磁化曲线和铁损检测。
背景技术：
直线电机的硅钢叠片铁芯是由硅钢片冲片后叠装而成，冲片和叠装的质量直接影响叠装后铁芯整体磁性能。由于直线电机本身不构成磁回路，因此无法直接应用目前旋转电机领域常用的互感法测量磁化曲线和铁损。目前国内外均未见专门针对直线电机磁性能检测的相关技术报道。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题就在于提供一种简便、有效的直线电机磁性能离线检测装置，用于硅钢叠片冲片叠装加工后磁性能的检测。
长定子铁损测量的主要根据是电工学中嵌套于铁芯的两个线圈之间会产生互感的原理。其原理如图1所示与电源相联的是励磁线圈，与负载相联的感应线圈。励磁线圈、感应线圈的匝数分别为N1和N2。当励磁线圈接上交流电压u1时，线圈中便有电流i1通过。励磁线圈的磁通势N1i1通过铁芯而闭合，从而在感应线圈中感应出电动势。如果感应线圈接有负载，那么线圈中就有电流i2通过。感应线圈的磁通势N2i2也产生磁通，也通过铁芯闭合。因此铁芯中的磁通是由励磁线圈和感应线圈的磁通势共同产生的合成磁通，用Φ表示。这时励磁、感应线圈通过磁场联接起来，感应线圈的电能也来自电源。整个电路中，电能的损失主要集中在铁芯上。当输入电压相同的情况下，在铁芯上的电能损耗愈小，感应线圈所得到的电能就愈多。与此同时，感应线圈的变化又直接影响着励磁线圈的工作状况，因此铁芯电磁性能(如铁损等)的优劣就显得十分重要。
本实用新型的技术解决方案如下长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，包括固定框架、基准长定子、被测长定子以及励磁线圈、感应线圈；其中，所述的基准长定子固定于所述的固定框架上；所述的被测长定子连接于所述的基准长定子，构成一闭合的磁回路；所述的励磁线圈、感应线圈分别对称套设于被测长定子两端，其匝数相等，该两个线圈再各自与其相对应的测量设备相连。
进一步，本实用新型的测试装置还设有定位调节机构，包括定位框架、定位平台和调节手柄；定位框架分设于所述的固定框架内两侧，并通过调节手柄与固定框架相连接，基准长定子和被测长定子可安装于该定位框架内；定位平台设置于所述的固定框架内底板上，其底部设有滑轮。
所述的固定框架内底板设有滑轮轨道。
所述的基准长定子通过紧固螺栓固定于所述的固定框架上。
所述的被测长定子与所述的定位平台通过紧固螺栓相连接固定。
所述的被测长定子通过定位销固定于定位平台上。
被测长定子、基准长定子构成一闭合的磁回路，在被测长定子两端的对称位置分别套上匝数相等的励磁线圈和感应线圈，两个线圈再各自与其相对应的测量设备相连。通过功率表测量铁损值，通过电压表和电流表测量磁感应强度和磁场强度，从而获得长定子的磁化曲线和铁损曲线。


图1为互感原理图。
图2为本实用新型长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置较佳实施范例的部分结构示意图。
图3为本实用新型长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试线路连接示意图。
图中标号1 固定框架 2 基准长定子 3紧固螺栓4 测试长定子 5 1/4基准长定子6定位框架7 定位调节手柄 8 励磁线圈 9滑轮10滑轮轨道 11 测试平台 12 定位手柄13定位销 14 感应线圈V1，V2-有效值电压表 A1-有效值电流表 W-功率表
T1-调压变压器 T2-高压变压器 N1-励磁线圈 N2-感应线圈具体实施方式
参见图2，本实用新型的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，包括固定框架1、基准长定子2、被测长定子4、1/4段基准长定子段5以及励磁线圈8、感应线圈14和定位调节机构；其中，所述的基准长定子2通过紧固螺栓3固定于固定框架1上；所述的被测长定子4连接于所述的基准长定子2，所需测量磁性能的被测长定子4、作为测试基准的基准长定子2和1/4段基准长定子段5构成满足互感测量原理要求的闭合磁回路；所述的励磁线圈8、感应线圈14分别对称套设于被测长定子4两端，其匝数相等，该两个线圈再各自与其相对应的测量设备相连；定位调节机构包括定位框架6、定位平台11和调节手柄7；定位框架6分设于所述的固定框架1内两侧，并通过调节手柄7与固定框架1相连接，基准长定子2和被测长定子4安装于该定位框架6内；定位平台11设置于所述的固定框架1内底板上，其底部设有滑轮9；所述的固定框架1内底板101设有滑轮轨道10；所述的被测长定子4通过定位销13固定于定位平台上。
1/4段基准长定子段5置于左右两端定位框架6内，并通过调节手柄7实现安装定位；被测长定子4通过定位销13置于定位平台11上，两端分别放置励磁线圈8和感应线圈14，线圈由绝缘漆包线在无磁性的绝缘材料基体框架上绕制而成；定位平台11底面设置有滑轮9，与固定框架1上所设置的滑轮轨道10相配合，方便快捷的实现被测长定子4的安装与拆卸；测试平台11与固定框架1间通过定位手柄12实现精确定位。
参见图3，图3为本实用新型长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试线路连接示意图。励磁线圈N1端连接有效值电流表A1和电压表V1，感应线圈N2端连接有效值电压表V2和功率表W。调压变压器T1和高压变压器T2用于满足测量工况范围内的电压和频率连续可调。在励磁线圈和感应线圈匝数相同的情况下，功率计W中的读数就是叠片铁芯的铁损值PFe。此外，通过电流表A1和电压表V1和V2的读数，可以计算出磁场强度H和磁感应强度Bm。记录不同测量工况下的PFe、H和Bm数值，即可完成长定子硅钢叠片铁芯的磁性能检测，得到PFe-Bm铁损曲线以及Bm-H磁化曲线。
图3中给出了测量装置的接线图。输入电压为U1，输出电压为U2；由于励磁线圈和感应线圈匝数相同，根据电工学互感原理可知，功率计W中的读数就是铁损值PFe，铁损值确定之后可以求出磁化电流，进而得到磁场强度H；此外，根据输出电压U2、频率f和磁轭截面S，还可以求出磁感应强度B＝U2/4.44fS。通过调节可变变压器改变输入电压，即可得到若干组PFe、B、H值，根据这些数据即可绘出PFe-B铁损曲线和B-H磁化曲线。
权利要求1.长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，包括，固定框架，基准长定子，固定于所述的固定框架上；被测长定子，连接于所述的基准长定子，构成一闭合的磁回路；励磁线圈、感应线圈，分别对称套设于被测长定子两端，其匝数相等，该两个线圈再各自与其相对应的测量设备相连。
2.如权利要求1所述的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，还设有定位调节机构，包括，定位框架，分设于所述的固定框架内两侧，并通过调节手柄与固定框架相连接，基准长定子和被测长定子可安装于该定位框架内；定位平台，设置于所述的固定框架内底板上，其底部设有滑轮。
3.如权利要求2所述的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，所述的固定框架内底板设有滑轮轨道。
4.如权利要求1或2所述的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，所述的基准长定子通过紧固螺栓固定于所述的固定框架上。
5.如权利要求2所述的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，所述的被测长定子与所述的定位平台通过紧固螺栓相连接固定。
6.如权利要求2所述的长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，其特征在于，所述的被测长定子通过定位销固定于定位平台上。
专利摘要长定子直线电机硅钢叠片铁芯磁性能测试装置，包括固定框架、基准长定子、被测长定子、1/4段基准长定子段以及励磁线圈、感应线圈和定位调节机构；其中，基准长定子通过紧固螺栓固定于固定框架上；被测长定子连接于所述的基准长定子，被测长定子、基准长定子构成满足互感测量原理要求的闭合磁回路；在被测长定子两端的对称位置分别套上匝数相等的励磁线圈和感应线圈，两个线圈再各自与其相对应的测量设备相连。通过功率表测量铁损值，通过电压表和电流表测量磁感应强度和磁场强度，从而获得被测长定子的磁化曲线和铁损曲线。
文档编号G01R33/00GK2718596SQ20042002388
公开日2005年8月17日 申请日期2004年6月18日 优先权日2004年6月18日
发明者吴祥明, 储双杰, 陈晓, 陈卓雷, 杜朝晖, 欧阳华, 黄靖宇 申请人:上海磁浮交通发展有限公司, 宝山钢铁股份有限公司, 上海交通大学