電機、變壓器等電工設(shè)備在實際運行時的材料特性受到電、磁、流體、熱、應(yīng)力等復(fù)雜物理因素的相互作用,這種多物理場耦合作用使得精確分析其運行性能變得非常困難。這些電工設(shè)備的鐵心廣泛采用電工鋼片,其電磁特性受到溫度和應(yīng)力物理因素影響,除此之外,諸如旋轉(zhuǎn)磁化、諧波等復(fù)雜磁化因素也對電工鋼片的材料特性影響顯著。因此,為準(zhǔn)確分析和計算電工裝備的性能,需要精細的電工鋼片材料特性測量數(shù)據(jù)。溫度和應(yīng)力綜合因素作用下電工鋼片的復(fù)雜磁特性的測量需要考慮到溫度、應(yīng)力矢量、軸比、磁化角度、頻率以及諧波等參數(shù),這些參數(shù)本身取值范圍寬且相互組合后測試工況多達幾百種,整個測量的工作量將會非常巨大,因此開發(fā)一種自動測量系統(tǒng)很有必要。本文主要完成了電工鋼片復(fù)雜磁特性自動測量系統(tǒng)的設(shè)計以及基于LabVIEW平臺的復(fù)雜磁特性測量程序的設(shè)計。測量系統(tǒng)的硬件部分以STM32為核心設(shè)計了溫度自動加載模塊,包括上位機,STM32核心板、溫度控制器、熱敏電阻等。溫度的自動加載由上位機與單片機通過串口通訊,單片機再經(jīng)過RS485接口將溫度指令傳輸?shù)綔囟瓤刂破?樣片的溫度由熱敏電阻進行檢測并將檢測到的信號反饋給溫度控制器,然后由溫度控制器對... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

溫度、應(yīng)力、電磁多物理場耦合關(guān)系

檀笱У某驢∪?褂冒?盟固狗餃Γ?蟹⒘薖WM工作方式下自動測試系統(tǒng)，演算了損耗誤差的解析方程，發(fā)現(xiàn)信號的相位差會在很大程度上影響測量的精度，經(jīng)校準(zhǔn)后，重復(fù)性在3%以內(nèi)[44]。上述方法主要研究了在PWM激勵下關(guān)于電工鋼片一維磁特性的測量，經(jīng)本人閱讀文獻以來未見非正弦激勵下電工鋼片的矢量磁特性測量。1.2.6磁特性的自動測量研究現(xiàn)狀計算機、自動化技術(shù)的進步為測量儀器更高效、簡易提供了基矗西安理工大學(xué)的杜永蘋在2010年設(shè)計了一套磁特性自動測量裝置，可以對電工鋼片的磁特性參數(shù)自動測量和采集。實現(xiàn)原理圖如圖1.2所示，分別使用取樣電路進行B和H信號的采集，信號經(jīng)調(diào)理放大傳輸?shù)絾纹瑱C完成對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理，再通過串口傳輸?shù)缴衔粰C[45]。東南大學(xué)的王志敏在原本測量裝置基礎(chǔ)上設(shè)計了軟磁材料磁特性自動測量系統(tǒng)，用于軟磁材料在高壓高頻下的測量。硬件部分包括寬帶功率放大器、交流負(fù)反饋線路、分級供電電源，使用VisualC++完成軟件的編寫。實驗數(shù)據(jù)和標(biāo)定數(shù)據(jù)基本符合[46]。關(guān)于溫度及應(yīng)力影響下的磁特性自動測量系統(tǒng)經(jīng)本人查閱文獻以來并未發(fā)現(xiàn)。圖1.2動態(tài)磁性參數(shù)測量系統(tǒng)框圖Fig.1.2Blockdiagramofdynamicmagneticparametermeasurementsystem

8第2章溫度及應(yīng)力自動加載系統(tǒng)本課題中的電工鋼片矢量磁特性測量裝置的特點如下：由于涉及到X和Y兩個方向的應(yīng)力加載，為了滿足測量要求選擇了十字形的樣片。為了契合測試樣片以達到更好的勵磁效果選擇了雙U狀的磁軛，并在同一方向上相互串聯(lián)4個勵磁線圈。溫度加載通過手動對溫控器設(shè)定溫度后由固態(tài)繼電器接通陶瓷加熱片來生熱，熱敏電阻將溫度反饋到溫控器。應(yīng)力部分通過遙控器驅(qū)動直線電機對樣片施加應(yīng)力，再由力傳感器將檢測到的應(yīng)力值反饋到力顯示儀表。目前的電工鋼片矢量磁特性測量裝置存在以下幾點不足之處：溫度的加載需要通過溫控器上的按鍵進行手動設(shè)定，這給測量過程帶來不便。應(yīng)力的加載由遙控器進行點動式驅(qū)動，點動觸發(fā)的輸出脈沖太寬導(dǎo)致直線電機一次性施加的應(yīng)力值跨度太大不能準(zhǔn)確控制。由此可見不管是溫度還是應(yīng)力的加載都需要人為調(diào)試而且效率不高精確度也不夠。測量裝置如圖2.1所示圖2.1電工鋼片矢量磁特性測量裝置Fig.2.1Vectormagneticpropertiesmeasurementdeviceforelectricalsteelsheet完成一種樣片的測試會涉及到很多種溫度和應(yīng)力的組合，每次改變這兩個參數(shù)時都需要手動調(diào)試，這就增加了很多人為的工作量使效率低下，本章主要針對目前測量裝置溫度和應(yīng)力加載方式的不足之處設(shè)計了一套溫度應(yīng)力自動加載系統(tǒng)，最大限度地降低了人為的干預(yù)，減少了工作量同時也提高了加載的精確度。沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

【參考文獻】：
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本文編號：3309389