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智能電動(dòng)車輛研究所成功測得鐵基納米晶合金B(yǎng)-H磁滯回線

2022-10-27 20:09:53·  來源：HITWH智能電動(dòng)車輛研究所  作者：孫浩男  
　
智能電動(dòng)車輛研究所成功測得鐵基納米晶合金B(yǎng)-H磁滯回線近日，汽車工程學(xué)院智能電動(dòng)車輛研究所通過H橋開關(guān)電路成功測得鐵基納米晶合金（1K107）在800Hz下的B-H磁滯回線，相關(guān)參數(shù)與官方數(shù)據(jù)吻合。圖1 800Hz下的B-H磁滯回線本次磁滯回線測量基于磁場強(qiáng)度H與電流

智能電動(dòng)車輛研究所成功測得

鐵基納米晶合金B(yǎng)-H磁滯回線

近日，汽車工程學(xué)院智能電動(dòng)車輛研究所通過H橋開關(guān)電路成功測得鐵基納米晶合金（1K107）在800Hz下的B-H磁滯回線，相關(guān)參數(shù)與官方數(shù)據(jù)吻合。


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圖1 800Hz下的B-H磁滯回線


本次磁滯回線測量基于磁場強(qiáng)度H與電流I以及磁通密度B與電壓V的關(guān)系，設(shè)計(jì)了H橋開關(guān)電路（圖2）。開關(guān)電路使用FPGA硬件平臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的正弦電流通過一次線圈，并采用示波器測量一次繞組電流和二次繞組的開路電壓，利用下述公式在仿真軟件中繪制出B-H磁滯回線。公式：

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圖2  H橋開關(guān)電路原理[1]


因一次側(cè)繞組有電流通過，其繞組兩端電壓會(huì)產(chǎn)生相移，影響計(jì)算結(jié)果，而二次側(cè)繞組開路，無電流通過，所以其兩端電壓無相移。因此實(shí)驗(yàn)采用二次側(cè)開路電壓進(jìn)行磁通密度B的計(jì)算。由于采用10kHz低通濾波對高頻電壓信號(hào)進(jìn)行了濾波（電流探頭帶寬為1MHz），而開關(guān)頻率為50kHz，故測得電壓存在部分衰減和相移。通過伯德圖分析，發(fā)現(xiàn)衰減較小，可忽略不計(jì)。但相移為4us，對B-H曲線影響較大，故在數(shù)據(jù)處理時(shí)將電壓向前移動(dòng)4us，最終得到上述B-H磁滯曲線。


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圖3  硬件平臺(tái)


本次測試是智能電動(dòng)車輛研究所在電磁材料（共模扼流圈）選型和性能測試方向踏出的第一步，為后續(xù)電機(jī)模擬器及功率拓?fù)湓O(shè)計(jì)所采用的大量磁性器件選型和優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。


[1] Jiang C, Li X, Ghosh S S, et al. Nanocrystalline powder cores for high-power high-frequency power electronics applications[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, 35(10): 10821-10830.

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