【国家标准(GB)】 电工钢片(带)磁、电和物理性能测量方法

中华人民共和国国家标准
电工钢片(带)磁、电和物理性能测量方法
Magnetic sheet and strip-Methnds of measurementof magnetic electrical and physical praperties本标难等效采用1EC401-2电上钢片（带)磁、电利物理性能测量方法1 主题内容与适用范围
GB/T3655—92
代警365583
本标准规造广用25cm爱泼斯组方圈（以下简称方圈）测量电工钢片（带）的比总损耗、比视在功本和交流磁化两线，以冲计法测盐直流磁感应强度，用漫没法测量密度，用电桥法测量电阻率，还规定了测壁层间电阻、涂层附卷性和叠装系数的方法。本标淋适用于各种热乳、冷轧取向利取向电工钢片（带)的磁、电利物理性能测情。2引用标准
(GB2522电工钢片(带)层间电阻.涂层附着性、叠装系数测试方法3准确度和重复性
3.1考虑到本标准叙述的方法中采用若「约定，诺如：等效隧路长度，有效质毕等，所引起的源理斗误差很难加以估计。
考虑到整个测景装降的总误荒取决于构成装置的仪据设备、环境条件，扩料和测试点等多种困素，要得到一个综合误差分析是困难的。本标采用一个经验值“重复性”(以标准偏差表示)米表示符合本标谨规定的各独支装置测试结果的致程度。
3.2可以采用其他类型的试验装置和试验方法：如有议以本力法为准。第一篇用功率表、电压表和电流表法测量的比总损耗、比视在功率和交流磁化曲线的测量4适用范围
4.1木标准规定电7钢片（带)的交流磁性能参数都是在磁通波形止弦条件下测得的·适成的频率范围为13-~100Hz,可以把频率范围扩致450Hz.4.2本标准规定测量时环竞温度为2315（.析对服度小F80%、5符号与定义
5.1磁场度
在，个由被测试伴组成的闭合磁路中.根据金电流定律：国家技术监督局1992-11-16批准19930601实施
CB/T 3655-92
式中：H—作用在试样中的场强度,A/m；1一一磁路长度m;
N威磁绕组亚数：
I—流过励磁绕组的电流,A
在方圈中,假定沿磁路各处磁场均勾：IⅡI引人等效磁路长度，磁场强度II可接式(2)计：H-
式中：N,—励磁绕组爬数：
等效磁路长度，m。
当磁场为周期性交变函数时，周期内磁场强度最大的绝对值称为磁场强度峰值，记作H.、一片期内磁场强度的均方根值称为磁场强度有效值，记作。A
式中：1---流过励磁绕组中的电流有效值,A。5.2磁感应强度
穿过均引磁化的试样，单位横截面的磁通，称为磁感应强度，记作B，单位为T。B
式中；9穿过试详的燃通，Wh;
A——试样的横裁面积,m
（3）
磁感应强度包括两个分量.其巾--个与试样无关，是由外施磁场在试样所在空问引起的。另个是由试样白身的磁化强度产生的，后若称之为磁极化强度，记作，。B=J+
武中：
真空磁导率,4π10-\H/m。
在交变避场作用下：一周期内磁感应强度和磁极化强度的最大绝对值称为磁感应噪度和磁极化强度峰值,分别记作和，
5.3磁化曲线
试样退磁后.将自流磁化场或交流磁化场(取峰值或有效值)从零逐步增加时，磁滞回线顾点连线称为点流签化曲线；交流磁场强度和相应的交流磁感应强度峰值所对应的曲线称为交流碰化曲线。5.4比总损
在给定频率、给定醛感应强度峰值下单位质量试样中消耗的有均功率称为比总损耗，记作1，单位为W/kg.
5.5比视在功率
GB/T 3655—92
把单位质量试样在给定颜率下磁化到给定的磁感应强度峰值时所需要的励磁功率称为比视在功率，记作S.单位为VA/kg。
在磁通正弦情况下，比视在功率按式(6)计算S. = N+I
式中：0.——方圈次级感应电压有效值,VN.———方圈次级绕组匝数
试样的有效质量，kg。
6试样和方图
.6.1试￥
6.1.1试样应按产品标准规定的取样原则据取。（6)
6.1.2试样剪切规格：宽度为30\\mm:长度为28U~350mm+推荐尺寸3(M)m.其允许编差为土0.5m。要求剪切整齐、平坦、直角性良好。边沿尤明显毛刺。并在光附加绝缘下进行测基，试样条片应按产品标准要求，平行或垂直轧制方向前切,以钢片(带)长边为准,其允许角度偏离为：品粒取向电工钢片（带）：土1°无取向电工钢片（带）：土5°。6. 1. 3 试样的总片数不得少于 12 片,并且是 4 的倍数。常规试验时试样的总质量约为 1 kg·对于热轧和冷轧无取向电工钢片.取半数条片垂直丁轻制方向，半数条片平行于轧制方间，并各自分为两组分别敬入方圈相对的两曾。冷轧取向钢片所有条片均取平行轧制力问，每个螺线中放入总数叫分之的条片。方图中的试样以双搭接形式相搭接（见图1)，紧靠方圈内侧内框构成一正力形闭合磁路，在磁路四角搭接处可施加大约】N的压力。图1试样条片的相而联接——双搭接6.1.4电工钢片（带）的剪取，应使所取试样对钢片（带）具有尽呵能全面的代表性，推荐的剪切和舍弃部位见图2。准图2a中a、b两付试样中任取付，试样中的舍弃部分剪去，尊样方式A适应于900mmX1800mm和1000 tmmX2000mm规格的产品,B方式则适应各种规格的产品。当按B方式取得的付试样不足1 kg时,可以a,b,c编号取a,b 弃 c(即取二片,弃一片)方式或不作片方式组成一付试样。
GB/T365592
热轧和冷轧无取向电工钢片的剪司片法a
图2，敏向电1制开带)的闭方法
具有初级（励磁)绕纽，次级越应)绕红的m爱设断归方圈和作为铁心的被测试详构成个无GB/T3655—92
载变压器。在此基础上用下面各章所叙述的片法来测量试样的各项磁性能参数。6.2.125cm爱泼斯H方圈由4个结构完全相同的、内框架截而为矩形的螺线管构成，并和空气磁通补偿互感组装在起。
螺线管的线圈骨架由坚硬的绝缘材料制作，它的矩形横裁面内侧尺寸为：宽32mm，高10mm，螺线管安装作一个无磁性的绝缘物质制作的些平而上，安装时必须保证4·个螺线管严格地处下同一平面，两相邻螺线管相五垂直，交角为90°-3:\，并使试样依托框架内例衬垫构成内边长为220+：1m的正方形磁路（见图3)。
220m irl
图325cm爱泼斯归方圈结构
6.2.2为保证试样被尽可能均磁化，每--个螺线管绕组长度不得小于190mm，绕组应均匀分布。GB/T 3655—92
匝数等十总绕组师数的叫分之-：。4个螺线管的机、欣级绕组从同-个角度开始介别被达串联。在本标准适应的频率范围内，绕组的总匝数可选为700或1000，6.2.3为了尽可能减小磁通波形失真和组内部电压降引起的测量误差，左圈的结构说计成保证够小的剂、次级绕组的电阻和电感。即：R,1.25NX1060
R $5 N X 10-2.
L, 2. 5 N × 10H
L≤ 2. 5 N × 10-H。
式中：RI、R——方圈初、次级绕组的电阻；L:、I2：方圈初、次级绕组的电感，6.2. 4为了满足 6,2. 2、6, 2. 3 各项要求,本标准规定：每个螺线背的绕组长度为191mm；螺线管次级绕组（内层）用截面积为0.8mm的钢线绕层.175匝，4个螺线管的饮级绕组串联共700匝；
初级绕组（外层）用截面积为1.8mm的双股铜线并绕3层,175匝，然后两股并联。1个螺线管初级绕组串联共 700压。
6.3等效磁路长度和有效质量
满足6.16.2各条规定时，25cm爱拨斯坦方的等效路长度1m的约定值为0.94其试样的有效质查按式(7)计算：
试样的总质量，kg
式中：
6.4空气磁通补偿
在本方法中通过测量方圈次级绕组上的感应电压平均值，进而用式(8)计算试样中的磁感应蝇度峰俏，即：
式巾中：B—磁感应强度峰值测量结果,T；f——测试频率,Hz:
A,——片圖次级绕组的平均截面和,m。A
会)。为了消除这项误差，接入一个案“微显然，式(8)中存在一个由于空气磁通引起的误差项(μ会）通补偿互感M，它的初级和方圈的初级绕组串联,次级和方圈的欲级绕组反向串联，该互感值调整到和方圖初、次级绕组间的互感相等，从而使得空气磁通变化引起的次级总的感应电HA,
医等于令即式(8)中(
1)项被抵销,测量结果B就是试样中的磁极化强度峰值，。这时对应的空气磁通补偿互感M的值为：
...( 9)
该互感绕在一个无磁性绝缘物质制作的圆柱形骨架L，光烧韧级，后统欲级，制作时欧级绕纠要适当多绕，以使调，其结构参数设让，应保证尽可能小的初，次级绕组的电阻和电感，参见5，2.3系。该五感安装在方圈的中心，其轴线垂直丁4个螺线管构成的而。调整时方圈中不放入试样，韧级绕组中通以交流电流，调繁补偿互感的次级匝数，使方圈和补偿互感次级绕组同名端之间的感应也压小于方圈(或互感)次级绕组1:感应电压的0.1%，7比总损耗测量
7.1适应范围
CB/T 3655-92
本方法所测得的比总损耗是在给定频率，给定磁极化强度峰值下的值，为了满足磁通波形正孩条件，对于冷轧取向电工钢片（带），磁极化强度的峰值可达1.81；而对十热轧和冷轧无取向电下钢片（带）可达1.5T。在保证次级感应电波形系数F一1.111+1%的条件下，测量范围可以扩展。7.2试样
7.3测量原理
比总摄耗用功率表法测量，线路图见图4。图4功率表法测量比总损耗线路图M,-空气补偿互感;Es—25 cm爱泼斯坦方圈a）有效值电流表H频率计;——功率表：平均慎电压表7.4电源
电源要求低电阻，容量大于200VA，最大输出电压不小十120V，电乐和频率的稳定性良好，在测壁期间电压和频率的变化不应超过0.2%。它还应当应用电子反馈保持磁通波形止弦，即保持方圆次级感应电压波形系数F=1.111土1%以内。7.5测量仪器仪表
7.5.1平均值电压表
由于方圈次级感应电压平均值测量在比总损耗测量中的重要性，所用的均侦电压表.准确度等级必须尽可能的高，其优选仪器是准确度等级为0.2%的数字电压表，为保证尽可能小的次级负载，其输入电应太于1000 0/V
叫以使用符合准确度和输入阳抗要求的电子式，平均值电压表，或者作为测量装置输入级的运筑放大器。
7.5.2有效值电压表
准确度等级0.2级,或者更好。
7.5.3有效值电流表
低内阻，准确度等级1级，用来测量方圈初级绕组中有效值电流，监视比总损耗测试时功率表电流支路不要过载。
7.5.4频率表
准确度等级0.1级，或者更好
7.5.5功率表
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功率是由-个高灵敏度的0.5级或者更好的低功率因数(cosp=0.1～0.2)功率表测量的。它的电正支路电阻应大于2000/V。在此支路中其电阻应人于电抗5000倍。7.5.6方圈
同6.2。
7.6测量和数据处理
7.6.1测量前的准备
7.6.1.1用犬平称量试样的总质量，称量误差要求小于0.1%。随后按6.1.3条要求将试样装入方图，7.6.1.2退磁。试样在测量前必须经过退磁。退磁可以在方圈里进行，退磁场频率50Hz.初始磁场强度峰值必须足够大（人于5000A/m).然后以很小的递减量将磁化场缓慢地减到零。7.6.2 测量
7. 6.2. 1测量顺序
本标准规定任何磁性能参数的测量都应遵循出退磁状态开始，从低磁感应强度到高磁感应强度、从低频到高频的测量顺序。当所选择的测试点对应的磁感应强度低于前测试点的磁感应强度，或者测试频率低于前测试点的测试频率时,则应重新退磁，7.6.2.2测试点的设定
调节心源频率使之等丁测试点对应的频率.允许最大偏差10.2%。断开开关K，，逐渐增人电源也压，使得方圈次级感应电压平均值为；U=4N2R+R
式中：U：—方图次级感应电压平均值，V，R,——功率丧电压支路和平均值电压表输入电阻并联值,0R,——方圈次级绕组和互感 M。次级绕组的串联电阻,0,注, 若收均值电盂在刻度已乘以系数 1. 111 1,这时(10)式相应的, 示值也应桑以 1. 111 1。其中试样截面积按式(11)计算：式中：Pm
试样材料密度，kg/m
A=Ttpn
测景试样材料密度的方法见第二篇，一般情况下,可以使用材料生产厂家给出的数值。见表1 和表2)
表】热轧电工钢片(带)的均密度号
蒂含量，次
1. 81 --2. 80
2. 81 3. 8.
3. 81 -1. 51
平均密度.10kg/m
酸洗钢片（带）
未酸洗钢片（带）
7. 6. 2. 3测量
硅侣含量，%
0. 66~1. 40
1. 41~2. 15
2. 16-2. 95
2.96~3.70
3. 71 ~ 4. 50
GB/T 3655—92
表 2冷轧电工钢片(带)的平均密度平均密度，10kg/m
读取功率表的读数，随后合上开关K(如V，为静电系电压表，K，可永远闭合）读取有效值电压表和平均值电压表表示值。
按7.6.2.1条要求重复上述过程得到整组所需的测量数据。7.6.3数据处理
7.6.3.1比总扭耗的求得
用功率表读取的损耗值，包括方圈次级回路仪表内阻消耗的功率，求取总损耗时必须百先对此进行修正：
式中，P。—试样消耗的功率,W;P.-—从功率表读取的功率数值,W。比总损耗按式(13)计算：
7. 6. 3. 2 波形因数修正
（12）
测量时应保持磁通即次级感应电压波形正弦，在特殊情况下，当被形系数（次级感应电压有效值与平均值的比)偏离1.111且不超出土5%时,应当引入波形因数修正。用式（14)可以得到精确的已修正过的比总损耗值：P,= Ph
用下面近似公式也可以得到足够准确的结果：AP, = 2e
++++++( 1)
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计入波形失真修正量时的比总损耗P为：I\ , - AP. 1- 2e
·波形失真修止量,w/kgt免费标准bzxz.net
按（13)式求得的试样的比总损耗.W/kg：F'
考虑波形修正后的比总损耗.W/kg；涡流在比总损耗中占的比，
磁滞损耗在比总损耗的比例
波形失真系数，其中，和①：为次级感应电乐的有效值和平均值，+..( l6 )
式(16)中的系数。通常用改变题率的方法进行测量。测量时频率改变望不能太小，但也不应超山测虽点赖率的半或二倍。
无最向
股情况下在频率为5～60H时可以使用表3和表4所示的值。表冷轧电」钢片(带)的系数e的数值厚
试样组成
纵、横向各半
全纵间
全纵应
表4热轧电1钢片(带)的系数e的数俏厚
试拌纽成
纵、问各半
比总损耗的最终结果应保留三位有效数字7.7虽复性
符合术标准要求时，比总损耗测试结巢重复性以标排偏单表示为(1~1.5)%。8磁场强度、磁感应强度和比视在功率的测量8.1活润范围
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为了使测结果可以比较,测试值必须是磁通被形正兹条件下得到的。因此,对于热轧和冷轧无取向电T片（带），磁感应强度可测到B=1.5T，取向电工钢片可测到1=1.8T。如能保证次级感应电压波形系数F<1,16.交流磁化曲线B(H)以扩展到H≤10000A/m。8.2试样
8.3测量原理
8.3.1磁感应强度峰值
用平均值电压表测量方圈次级感应电压平均值·通过计算求得磁感应强度峰值，8.3.2磁场强度有效值
用有效值电流表测量方圈初级同路中电流有效值，通过计算求得磁场强度有效值。（见图5)，Ep
图5用有效值电流表测量磁场强度有效值线路图有效值电流也可以通过在初级回路中申入一个阻值为1或更小的标准电阻，用交流有效值电压表或真有效值数字电压表测量电阻R，两端的有效值电压心.按1R
计算得到（见图6)。
图6用峰值（有效值）电压表测量磁场强度峰值（有效值）线路图④峰值（有效值）电压表
8.3.3磁场强度峰值
方法A：用峰值电压表测量串入方圈初级回路中的标准电阻R.上的峰值电压，进而计算出磁场强度峰值（见图6)。
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方法B：在方圈初级回路中接入标准互感M用平均值电压表测量互感M次绒感应电压平均值，进而计算得到初级电流峰值和磁场强度峰值（见图7)。该表可以和测望次级感应电平均值的电压表儿用
图7使用标准互感测量磁场强度峰值线路图M标准至感
8.4电源
同7.4，测量交流磁化曲线吋波形失真要求为F≤1.160。8.5测量仪器和仪表
8.5.1平均值电乐表：同7.5.1。8.5.2有效值电压表：同7.5.2。8.5.3频率表：同7.5.4。
8.5.4有效值电流表：低内阻，多最程，0.5级或更好，8.5.5互感：准确度0.5%或更好。取初，次级阻抗应尽可能小，使用时还应注意避免谢磁通的影响！8.5.6标准电阻：准确度0.5%或史好，阻值小于或等于10。8.5.7峰值电压表：可用高灵敏度的电子峰值电压表，其误差为满刻度的3%或更好。8. 5. 8方:同 6. 2起
8.6测量步骤
8. 6. 1 测量前的准备:同 7. 6. 1。8.6.2测量顺序同7.6.2. 1。
8.6.3测呆：如果磁场强度为给定值，磁感应强度为待测值，则通过调节磁化电流到磁场强度相应的数值，然后从方圆次级并联的平均值电压表上读取感应电压值，通过计算得到磁感应强度峰值。反之，如果磁感应强度为给定值，场强度为待测值，成首先根据式（11)计弹出相应的感应电压平均值，然后调节磁化电流使该表指示此值，读取励磁电流测量仪丧的读数，进而计算出获场强度值，8.6.3.1磁场强度有效值的测量：根据有效值电流表读数，用式(17)i算磁场强度有效值H：A=M!
8.6.3.2隧场强度峰值的测基：按方法A（见7.3.3)从峰值电压表读取标准电阻R两端的峰值电乐。磁场强度峰值H接式(18)计算：
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