【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性材料磁性能测量，尤其涉及一种提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法。
技术介绍
1、随着新型磁性材料的出现，精确的磁性能测量对于磁性材料的研究和发展具有十分重要的意义。常用的磁性材料磁性能测量方法主要是根据中华人民共和国国家标准gb/t3655-2022《用爱波斯坦方圈测量电工钢带(片)磁性能的方法》的要求来实现，该标准要求磁性材料交流磁性能的测定应在给定的磁极化强度峰值(或磁场强度的峰值)和给定的频率及正弦感应电压下进行，从而获得更精确的磁性材料交流磁性能。
2、作为电磁装置中经常使用的磁性材料，具有磁饱和(非线性)、磁滞、导电等特性。当采用爱波斯坦方圈法进行测量时，为提高感应电压的正弦度，则需提高磁极化强度波形的正弦度；然而由于磁饱和的影响，此时初级线圈电流中除正弦基波分量外，将产生3次谐波电流分量(3次谐波电流的幅值与磁极化强度峰值和磁饱和程度有关)；当初级线圈输入电压为标准正弦电压时，由于输入电源内阻和初级线圈电阻的压降以及初级线圈漏感压降的影响，初级线圈电流中3次谐波电流产生的压降使磁极化强度和感应电压中出现谐波分量，从而使磁性材料的交流磁性能的测量产生偏差，影响磁性材料磁性能的准确性。
3、因此需要寻求一种提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法，减小感应电压非正弦对测量结果的影响，从而提高磁性材料交流磁性能的测量精度，获得磁性材料尤其是新型磁性材料更准确的磁性能，为磁性材料的研究和发展奠定基础。
4、目前，常用的提高磁极化强度波形正弦度
5、为解决上述问题，本专利技术提出一种提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述通过可编程输入电源来提高磁极化强度波形正弦度的方法所存在的难以保证在不同测量点时均保持较好的测量效果、测量过程花费时间长，同时也很难达到较理想的测量条件的技术问题，提出一种提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法，以次级线圈感应电压中的谐波分量为反馈量构成闭环方式实现了3次谐波输入电压的补偿，有效抑制了次级线圈感应电压的谐波分量，提高了磁极化强度和次级线圈感应电压的正弦度，并根据测量点的变化自动跟随补偿，有效提高了磁性材料交流磁性能的测量精度，特别适用于多运行点快速且准确实现磁性材料交流磁性能测量的应用领域。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，包括以下步骤：
3、测量初级线圈电流值，并获得基波电流的频率、角度以及3次谐波电流角度；
4、测量次级线圈感应电压值，并获得次级线圈虚拟轴感应电压值；
5、提取次级线圈感应电压中的谐波分量；
6、计算初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压值，并通过可编程电源输出。
7、在其中一些实施例中，所述测量初级线圈电流值，并获得基波电流角度和3次谐波电流角度，具体包括以下步骤：通过电流传感器测量初级线圈电流瞬时值i1，利用软件锁相环获得基波电流的频率f1和角度θ1以及3次谐波电流角度θ3。
8、在其中一些实施例中，所述测量次级线圈感应电压值，并获得次级线圈虚拟轴感应电压值，具体包括以下步骤：通过电压传感器测量次级线圈感应电压瞬时值u2，作为虚拟αβ轴感应电压中的uα，将u2采用1/4周期延迟法后的值，作为虚拟αβ轴感应电压中的uβ。
9、在其中一些实施例中，所述提取次级线圈感应电压中的谐波分量，具体包括以下步骤：
10、利用uα、uβ、θ1进行坐标变换到基波dq同步轴系，得到次级线圈感应电压ud、uq；
11、分别将ud、uq进行低通滤波得到次级线圈基波电压在基波dq同步轴系的分量ud_1、uq_1；
12、利用ud_1、uq_1、θ1进行坐标变换到虚拟αβ轴，分别得到次级线圈基波电压在虚拟αβ轴的分量uα_1、uβ_1；
13、将uα和uα_1相减，并通过有效值计算和低通滤波，得到次级线圈感应电压中的谐波分量有效值u2_3_rms。
14、在其中一些实施例中，所述次级线圈感应电压ud、uq分别满足
15、ud＝uαcosθ1+uβsinθ1，
16、uq＝－uαsinθ1+uβcosθ1。
17、在其中一些实施例中，所述次级线圈基波电压在虚拟αβ轴的分量uα_1、uβ_1分别满足
18、uα_1＝ud_1cosθ1－uq_1sinθ1，
19、uβ_1＝ud_1sinθ1+uq_1cosθ1。
20、在其中一些实施例中，所述计算初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压值，并通过可编程电源输出，具体包括以下步骤：
21、以u2_3_rms作为反馈量，构成pi调节器得到初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压辐值u1_3_amp，
22、获得初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压瞬时值u1_3，
23、通过可编程电源将u1_3加入到初级线圈输入电压基波分量中进行输出。
24、在其中一些实施例中，所述初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压瞬时值u1_3满足u1_3＝u1_3_ampsinθ3，
25、其中，u1_3_amp＝(kp+ki/s)×(0－u2_3_rms)，式中，kp为pi调节器比例系数，ki为pi调节器积分系数。
26、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
27、(1)本专利技术提供的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法，以次级线圈感应电压中的谐波分量为反馈量构成闭环方式实现了3次谐波输入电压的补偿，有效抑制了次级线圈感应电压的谐波分量，提高了磁极化强度和次级线圈感应电压的正弦度，并根据测量点的变化自动跟随补偿，有效提高了磁性材料交流磁性能的测量精度。
28、(2)本专利技术提供的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法，能够有效跟随不同测试点的需求自动完成补偿电压的产生，解决了传统方法补偿电压计算的精度问题。
29、(3)本专利技术提供的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料交流磁性能测量方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述测量初级线圈电流值，并获得基波电流角度和3次谐波电流角度，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述测量次级线圈感应电压值，并获得次级线圈虚拟轴感应电压值，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述提取次级线圈感应电压中的谐波分量，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述次级线圈感应电压Ud、Uq分别满足
6.根据权利要求4所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述次级线圈基波电压在虚拟αβ轴的分量Uα_1、Uβ_1分别满足
7.根据权利要求4所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于
8.根据权利要求7所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述初级线圈输入电压中的需要补偿的3次谐波电压瞬时值U1_3满足U1_3＝U1_3_AMPsinθ3，
...【技术特征摘要】
1.提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述测量初级线圈电流值，并获得基波电流角度和3次谐波电流角度，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述测量次级线圈感应电压值，并获得次级线圈虚拟轴感应电压值，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的提高磁极化强度波形正弦度的磁性材料磁性能测量方法，其特征在于，所述提取次级线圈感应电压中的谐波分量，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的提高磁极化强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵菲，廖勇，兰同宇，
申请(专利权)人：青岛云路先进材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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