Systém pro měření parametrů magnetických materiálů

Bc. Lukáš Eichler

Master's thesis

Prototype of Single Sheet Tester

Abstract:

Tato Diplomová práce se zabývá návrhem a konstrukcí systému na měření magnetických vlastností magneticky měkkých materiálů pro výrobu el. strojů elektrotechnických plechů. V praxi se nejčastěji používají: Epsteinův přístroj a Single Sheet Tester (SST), kterým se dále zabývám. Vypracoval jsem rešerši SST, ve které jsou uvedeny rozměry a další parametry jednotlivých SST z dostupných publikací. Z této rešerše vychází praktická část návrhu. Realizovaný prototyp je složen ze dvou feritových jader tvaru U, mezi nimiž je vložen páskový vzorek. Na jádrech jsou umístěny magnetizační cívky, každá má 180 závitů. Snímací cívky měrného toku a intenzity magnetického pole, obě o 65 závitech, jsou umístěny na vzorku. Pro napájení magnetizační cívky byl navržen výkonový zesilovač se stejnosměrnou vazbou. Zesilovač s výkonovým operačním zesilovačem OPA549 je schopen dodávat dostatečný proud na magnetizaci až 5 A. Zesilovač je napájen symetrickým napájením ze dvou spínaných zdrojů LRS-100-24. Výstupní napětí zdrojů obsahuje vysokofrekvenční rušení, proto je v práci popsán návrh a realizace vysokofrekvenčního filtru napájení. Celá sestava byla otestována změřením několika vzorků materiálu.

Abstract:

This thesis deals with the design and construction of a system for measuring the magnetic properties of magnetically soft materials for the production of el. machines - electrotechnical sheets. In practice, the most commonly used are the Epstein device and the Single Sheet Tester (SST), which I deal with later. I have made a SST research, which lists the dimensions and other parameters of each SST from available publications. This is a practical part of the proposal. The prototype is composed of two U-shaped ferrite cores, a sample is placed between these cores. The cores are equipped with magnetizing coil, each coil have 180 turns. Sensing coils of specific flux and intensity of magnetic field are placed on the sample. A power amplifier with a DC link was designed to power the magnetizing coil. The amplifier with power opamp OPA549 is able to supply enough current for magnetization up to 5 A. The amplifier is powered by symmetric power supply from two switched LRS-100-24 sources. The output voltage of the sources contains high-frequency noise, so the design and implementation of the high-frequency filter is described. The entire assembly was tested by measuring several samples of the material.

Keywords

Magnetické vlastnosti feromagnetických materiálů, Single Sheet Tester, SST, Výkonový zesilovač, Vysokofrekvenční filtr, OPA549.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Novák, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Mechatronics