非晶态和晶态高磁导率铁芯在大电流冲击下磁中性问题的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com非晶态和晶态高磁导率铁芯在大电流冲击下磁中性问题的研究／^，＼冶金研究院魏宇清郝国勤文■本文着重讨论几种非晶材辩铁芯和晶态铁芯在大电流冲击下的融稳定性问题。即在=o的融中性状态·各种材料均有一共性零序电流互感嚣铁芯初级磁化场区附近铁芯的稳定性较好，非品材料尤为突出．逸为今后漏电开关铁芯的设计提出了一明确的磁学概念。关t词非晶铁芯晶态铁芯大电流冲击漏电开关，—-_一●——一_————一--—_●一u——电压均方根值(V)}l前言——经整流的电压平均值(v)fAhN-磁芯横截面积(cra)}零序电流互感器是漏电保护电器的重要部B-磁通

2、密度的振幅(T)}件，其性能对漏电保护电器有重要影响。若零序N——匝数．电流互感器的传搪特性不氆定或本身损耗很大、以f一50}k、N—l为倒，在正弦电压下代入晦锚掌蕾且传输特性很差或因恻造工艺粗劣导致平衡特性(1)式，稃l较差而带来误输出，都会造成保护电器拒动作或台一(3)误动作[1]。因此要使艘电保护电器在规定的额定动作电流值的范礴惜动作，并在设备正常起动下当零序电流互感器工作点位于基本磁化曲线I正常运行·岿颓保证零序电流互感器具备良好的上，若有一漏电电流I。产生磁化场H，则感应一传输特性及平衡将性。零度电爿c互感器特性的好个Ba(图1)，那么剐边输出电压由(3)式得到Ul=

3、B~AF~／45(4)坏与l铁芯质量-铁芯磁导率密切相美。电流、温度的变化对铁芯磁导率均有影响。下面着重讨论铁芯耐大电流冲击性与传输特性的关系。2漏电开关铁芯磁化过程分析l，It＼一t塌曩度(H)个均匀的无空气隙的破路在交变磁化和正弦电压条件下计算磁通密度(色)可用下式图lB随H的变化示意圈若零序电流互感器受大电流}巾击后，铁芯急色一T50·45u(1)剧达到饱和，当大电流消失后，Bm理应等于0而对于任意给定的电压形状通常是t实际上不等于，引发剩磁(处于a点)。若未经退B一挈·五soI~I(2)磁，铁芯再磁化时，从a出发沿磁化曲线I进行。式中f——频率(Hz)l若出现一漏电电流

4、I。，同样产生B。，然后副边电压输出值t第一作者·1991年毕业于北京抖技大学材料科学与工程襄工程师，现从事靛芯工艺研究工舴。·23·维普资讯http://www.cqvip.comu=A

5、，且价格便宜，因此人们开始采用高磁导关使用要求)。率Fe—Ni非晶拱造漏电开关铁芯．下面把目前市3．2试验结果场上已有的各种非晶镶芯与同样磁路长度的玻莫将4种材质分剐取同一工作点下最高值合金相比较，在不『鼋工作点下经太电瘴冲击后，对‰和最低值连载的中点作一H曲线，其磁稳定性进行调试、比较。见图2．3试验方法及结果3．1试验方法’；选择材料l非晶态FeNiCrSiB，FeNiMnsjB，j!IFeNiPB，晶态IJ77A。墓铁蒜试验规格，H／19／H环形铁芯。薯试验步骤以中国电气设备揎调所低压电器H‘)检调站的标准为依据。为使调试结果准l确，采用匾2不同材鹰毓蕊叶随H变他麓聱肺比

6、较NtN。=1I10澍出电压放大1O倍。将这t种楷屣卟在圊一工俸点下的量高点和先调各种材质铁芯在磁中性状态下各十工作最低点分别连威峨线，其盛蠛羁羼3．点下的U。从图2可看出‘种材震恢莓罐太电瘫冲击性Hl4mAIcm，6mA／cmt8mAIcm，10mA／cm．能均存在工作点越高麓小，耐大电藏冲击性照。12mA／cm，14mA／cm。誓蛆■崩薯S●耋善墓圜3不同材质铁芯十H曲线蒂曲变化·24·维普资讯http://www.cqvip.com趟强的趋搏。偃因成分不一样，对于非晶铁芯来几种材质的直流磁性能表1说·高低场变化尤为明显(与晶态比较)U77^FnSmEeN椰F℃rsB从圈3

7、看出不同材质铁芯．其的变化㈨m('(T)∞(0eBT)范胃亦不同．对同一种材质而言．不同工作点变lI，00520．371．00g0．76oo口：720．0l020．72210o860．37I．01550

8、71104仉730．00720．B7化范暖也不一样。3．0075仉35．1o80．80oo96730．00780．B2(1)从图3a曲线带看出(FeNiPB非晶铁芯)．4I．0o68仉37130．761l2仉730．00760．645I，0o6532l-1：0．79Olo4仉7l0．0O76