硅鋼片鐵損測量儀的設計
一、硅鋼片鐵損儀產品介紹
硅鋼片鐵損測試是硅鋼片生產、流通和使用中質量管理的重要評價指標之一，通過對硅鋼片的測試可以判斷硅鋼片材料的好壞，及早發現材料的缺陷，給電機、變壓器及相關廠家的品質管理帶來極大的方便。
依據我國的行業標準（GB/3655-2000），采用愛潑斯坦方圈作為檢驗評價硅鋼片鐵損的依據，該方法為國際IEC標準和國家標準推薦使用方法。FE-30SST LOSSMETER采用的磁導計設計和測試采樣完全符合國際通用標準，使得測試結果更加準確，適合測試所有規格的產品。深度開發，配置接微型方圈（按國際標準規愛潑斯坦方圈等比例縮小），與計算機通過MS232接口連接，可以完全代替硅鋼測量裝置，實現硅鋼所有參數的測量。為中小型用戶以及硅鋼樣品來源較少的高校進行更高精度得測量，節省了超過60%的開支，直接采用磁導計測量價格更加低廉，使用更加方便。
二、與目前同類機型SK-IR-3C是直讀式硅鋼片鐵損儀的比較
目前國內有幾家生產直讀式鐵損測量儀的公司，流行機型為SK-IR-3C是直讀式鐵損測試儀。用戶在使用過程中經常發現，對于測試不同牌號的硅鋼片，測量數據的偏差遠遠超過儀器介紹的比總誤差小于5.0%，特別是對于取向和無取向硅鋼片的交替測量（盡管儀器已經對兩種樣品進行了轉換和數據修正），不少用戶和產品經銷商反映，比較嚴重的誤差情況時超過20%，造成退貨。通過與國內硅鋼磁測量權威梅文余先生交流，他笑稱這樣的“鐵損儀”充其量只能算“比損儀”。系統結構過于簡單，沒有遵循磁導計設計標準，不可能做出好的產品，只能用于對材料進行比較測試來做一下判斷。
分析其原因，主要有以下兩個方面：
一是磁導計設計不合理（如右圖），其原理是采用多片長方形硅鋼片疊加成的鐵芯做探頭，將勵磁線圈和感應線圈都繞在鐵芯上，通過采集勵磁線圈的中電流I有效值和感應線圈中電壓有效值V，來獲得硅鋼片的損耗，這樣的結構是不嚴謹的。在材料處于不飽和的情況下，所采集的電壓接近正弦，測試偏差比較小，通過所采集的電壓推算出得磁感應強度Bm基本接近，但在材料趨于飽和的
情況下（如對硅鋼片樣品測試到1.5T和1.7T條件下），被測試硅鋼樣片中實際的Bm’值與所通過鐵芯感應線圈采集Bm值之間的差異很大，所設定的Bm已經與實際硅鋼樣片中的Bm’值完全不等同，如果計算按照測試片的有效面積Ae來確定，那相當于要施加更高的勵磁電流來保證，這樣實際采集的電流Im也是不準確的。一般情況下，所測試的比總損耗Pc會高于材料的實際損耗。為了達到測試要求，一般情況下廠家通過調整和數據修正來保證對一款樣品的準確（與愛潑斯坦方圈進行比較），這樣做不能從根本上解決問題，不可能對所有樣片進行修正，這也就是造成測試不同樣片誤差可能超過20%的原因。
二是采樣沒有按GB/3655-2000標準的要求，對電壓、電流的波形進行實際采樣，計算的損耗也是不準確的，另外對這樣設計的勵磁探頭，國內有些廠家還提出在儀器中添加了空氣補償線圈，對于這樣的結構，是不可能進行好磁通的空氣補償的，補償模型都不好確定，談何空氣補償，純粹是為了商業銷售的需要。
三、FE-30SST LOSSMETER硅鋼片鐵損儀的原理介紹和深度開發
為了解決目前鐵損測量儀器存在的問題，我公司在參考梅文余先生的《磁性測量》著作，完全依據我國的行業標準（GB/3655-2000）的要求，設計和制作了FE-30SST LOSSMETER 硅鋼片鐵損測量儀。儀器所采用的閉路探頭完全參考國標要求，勵磁線圈和感應線圈都繞制在被測試的硅鋼片上，同時按照國標要求對空氣補償線圈進行制作（空氣感應補償到1mV以下），同時采用兩路模數轉換對電壓電流進行真實采樣，達到了對所有樣片的較準確的測量，測試準確度基本上接近GB/3655-2000的標準要求。
同時，由于該產品是一套完整的閉路反饋測試系統，內部完成對電壓、電流實際波形以及相位的完全采樣，可以通過MS232接口與計算機進行完全的通訊，如加以深度開發，完全可以測量出硅鋼片所需要的全性能參數，包括：BH磁滯回線、B-Ps損耗曲線和B-u磁滯回線等，是中小型企業和高校采用它替代昂貴得大型硅鋼測量裝置的理想儀器（目前上位機軟件在開發中）。同時，公司將進行了小型愛潑斯坦方圈的設計和實驗，通過大量的測試來確定小型方圈模型的定型。測試樣片規格為：寬度15mm，長度140mm，樣片有效重量127g。
三、FE-30SST LOSSMETER硅鋼片鐵損儀技術指標
一）、30VA電源技術指標：
1、頻率：50Hz/60Hz，準確度：0.05%；
2、功率：20V/1.5A（峰值功率），準確度：0.1%。
二）、3092磁導計：（采用符合國標的方圈樣片進行比對）
1、適合樣片：長度：大于92mm，寬度：20mm～30mm；厚度：0.1mm到1.0mm。
2、采用單臺FE-30SST LOSSMETER，配備磁導計對樣片進行測量：
1）、比總損耗Ps測量：0.1---1.9T(連續可調)，準確度：2.5%；
飽和磁感Bm值設定范圍：0.5T-1.9T，準確度：2.0%；
勵磁強度Hm值設定范圍：10000A/m以內連續設定，準確度2.5%。
三）、140愛潑斯坦方圈（采用符合國標的方圈樣片進行比對）
1、適合樣片：長度：大于140mm，寬度：15mm；重量127g。
2、 采用單臺FE-30SST LOSSMETER，配備微型方圈對樣片進行測量：
1）、比總損耗Ps測量：0.1---1.9T(連續可調)，準確度：1.5%；
飽和磁感Bm值設定范圍：0.5T-1.9T，準確度：1.0%；
勵磁強度Hm值設定范圍：3000A/m以內連續設定，準確度1.5%。
四）硅鋼片鐵損儀產品照片：
硅鋼片鐵損儀儀器照片
硅鋼片鐵損儀磁導計照片
