磁化电流频率的改变对磁感应强度B值的影响
2004-03-31 15:41:31
来源:《国际电子变压器》2004年4月刊
点击:2010
磁化电流频率的改变对磁感应强度B值的影响
Effect of variation of magnetize current fregueney on magnetic induetive streugh B
随着电力电子技术的不断发展,硅钢片被广泛应用于不同的领域和各种各样的励磁场中,使用频率已经不再限制于50Hz/60Hz的范围内。如目前在家电行业推出的变频空调,就是通过改变工作频率来改变压缩机的工作转速,从而达到节能的效果。因此,对于一个变频器件的设计者来讲,了解其所用的硅钢片在不同频率下的磁化特性是至关重要的。众所周知,硅钢片的铁心损耗是与磁化电流的频率成正比关系的,使用频率越高,铁心损耗就高。而磁感应强度(B)值是与磁化电流的频率成反比的,磁化电流的频率增高,磁感应强度(B)值就会降低;频率减小,B值会增高。但到底磁化电流频率对磁感应强度的影响会有多大?本文就这个问题进行了讨论。
1测试结果与讨论
在测试中,选用0.5kg300×300mm的艾卜斯坦方圈试样测量。钢种选取30QG120取向硅钢片和50W400无取向硅钢片。测量频率分别选用50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、300Hz。表1和表2分别为30QG120和50W400在不同磁场(H)下磁感应强度(B)值随频率的变化值。
从表中可以看出,在同一磁化场(H)下,当磁化电流的频率改变,磁感应强度(B)值也随之改变,频率增高,B值就降低。但这种现象只发生在磁性场(H)的一定范围内。对不同牌号的硅钢,B值随频率变化的范围也不相同,如图1图2所示。对取向硅钢30QG120,当磁场(H)达到2A/cm时,频率的改变对磁感应强度(B)值的影响已基本消失。而无取向硅钢50W400,当磁场(H)达到5A/cm时频率的改变对磁感应强度的影响才能消失。对于不同钢种牌号的硅钢,大部分磁场达到一定数值后,B值与频率之间的关系,已成为一个定值,这可以由图3和图4看出。图3和图4所示为30QG120和50W400在磁化电流频率为50Hz、100Hz、200Hz和400Hz的磁化曲线。在磁化曲线拐点以下部分,磁感应强度(B)值随频率的改变发生变化比较明显,而在磁化曲线的拐点以上,B值已近于饱和状态,频率的改变对B值的影响已经消失。
2结论
1)硅钢片的磁感应强度(B)随磁化电流频率的改变而发生变化。磁化电流频率增大,B值随之降低。
2)磁化电流频率的改变对B值的影响只发生在磁化电流拐点的以下部分。
3)变压器和电机制造中,若所选用材料的B值较高的话,在设计中可以不考虑工作频率对变压器及电机的影响。
Effect of variation of magnetize current fregueney on magnetic induetive streugh B
随着电力电子技术的不断发展,硅钢片被广泛应用于不同的领域和各种各样的励磁场中,使用频率已经不再限制于50Hz/60Hz的范围内。如目前在家电行业推出的变频空调,就是通过改变工作频率来改变压缩机的工作转速,从而达到节能的效果。因此,对于一个变频器件的设计者来讲,了解其所用的硅钢片在不同频率下的磁化特性是至关重要的。众所周知,硅钢片的铁心损耗是与磁化电流的频率成正比关系的,使用频率越高,铁心损耗就高。而磁感应强度(B)值是与磁化电流的频率成反比的,磁化电流的频率增高,磁感应强度(B)值就会降低;频率减小,B值会增高。但到底磁化电流频率对磁感应强度的影响会有多大?本文就这个问题进行了讨论。
1测试结果与讨论
在测试中,选用0.5kg300×300mm的艾卜斯坦方圈试样测量。钢种选取30QG120取向硅钢片和50W400无取向硅钢片。测量频率分别选用50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、300Hz。表1和表2分别为30QG120和50W400在不同磁场(H)下磁感应强度(B)值随频率的变化值。
从表中可以看出,在同一磁化场(H)下,当磁化电流的频率改变,磁感应强度(B)值也随之改变,频率增高,B值就降低。但这种现象只发生在磁性场(H)的一定范围内。对不同牌号的硅钢,B值随频率变化的范围也不相同,如图1图2所示。对取向硅钢30QG120,当磁场(H)达到2A/cm时,频率的改变对磁感应强度(B)值的影响已基本消失。而无取向硅钢50W400,当磁场(H)达到5A/cm时频率的改变对磁感应强度的影响才能消失。对于不同钢种牌号的硅钢,大部分磁场达到一定数值后,B值与频率之间的关系,已成为一个定值,这可以由图3和图4看出。图3和图4所示为30QG120和50W400在磁化电流频率为50Hz、100Hz、200Hz和400Hz的磁化曲线。在磁化曲线拐点以下部分,磁感应强度(B)值随频率的改变发生变化比较明显,而在磁化曲线的拐点以上,B值已近于饱和状态,频率的改变对B值的影响已经消失。
2结论
1)硅钢片的磁感应强度(B)随磁化电流频率的改变而发生变化。磁化电流频率增大,B值随之降低。
2)磁化电流频率的改变对B值的影响只发生在磁化电流拐点的以下部分。
3)变压器和电机制造中,若所选用材料的B值较高的话,在设计中可以不考虑工作频率对变压器及电机的影响。
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