CN109307819B - 一种大口径稳态磁场免疫力测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，包括有三组相互并列的竖立的矩形线圈，三组矩形线圈上对应的边框之间均通过横向绝缘夹具固定为一体并使三组矩形线圈组合定位成框型，每组矩形线圈的拐角部位均设有母排焊接防变形夹具。所述横向绝缘夹具均包括有分别夹装三组矩形线圈上对应的边框内外两侧的内、外侧绝缘板，内、外侧绝缘板两端端部之间通过连接耳连接；测试空间大，尺寸达到2.1m×2.1m×2.1m。测试磁场强，强度达到120mT。测试区域磁场均匀度好，测试区域空间磁场强度均匀度小于1.3。设备测试能力扩展能力强。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容性测试设备，主要涉及一种大口径稳态磁场免疫力测试平台。
背景技术
对于目前国内外的现状研究发现，主要针对设备高频（大于几百MHz）或者工频（50Hz）电磁兼容性能测试。但是随着科学技术的发展，尤其是大电流设备的广泛应用，特别是直流输电行业以及EAST等大科学装置的蓬勃发展，这些系统都要求较高的运行可靠性，所以对安装在这些系统周围的设备单单进行工频或者高频电磁兼容性能测试已经不能满足实际需求。
此外，目前电磁兼容性能测试场强较低，测试范围较小，如IEC 61000-4-8工频电磁兼容测试平台要求，最大测试磁场仅仅为100A/m(≈126uT)，其测试体积仅仅为0.6m×0.6m×0.5m，因此无论是测试场强还是测试体积都不能满足日益增长的需求。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，可以对工作在稳态磁场环境下所有电子设备、电气设备、机械传动设备及各种适用设备等开展稳态磁场免疫力检测。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：包括有三组相互并列的竖立的矩形线圈，三组矩形线圈上对应的边框之间均通过横向绝缘夹具固定为一体并使三组矩形线圈组合定位成框型，每组矩形线圈的拐角部位均设有母排焊接防变形夹具；所述横向绝缘夹具均包括有分别夹装三组矩形线圈上对应的边框内外两侧的内、外侧绝缘板，内、外侧绝缘板两端端部之间通过连接耳连接；所述横向绝缘夹具的内、外侧绝缘板上对应矩形线圈的部位均开有定位槽，内、外侧绝缘板上对应的定位槽之间安装有母排匝间夹具；母排匝间夹具包括有分别固定在内、外侧绝缘板上定位槽内的横向的定位柱，所述定位柱之间连接有若干绝缘支撑板，每个绝缘支撑板均夹装在对应矩形线圈上相邻的线圈单元之间；所述母排焊接防变形夹具包括排列成排的矩形夹板，所述矩形夹板包括有位于对应矩形线圈拐角部位两侧的外侧板以及夹装在该矩形线圈中相邻线圈单元之间的内隔板；矩形夹板的外围部位均超出矩形线圈拐角部位，矩形夹板外围的拐角部分均开有对应的定位孔，对应的定位孔之间串接有定位轴，定位轴两端通过螺母旋紧定位； 所述矩形线圈后方底部拐角部位两侧均连接有纵向电流引线，相邻矩形线圈之间均设有横向电流引线，每个纵向电流引线的端部与对应横向电流引线的端部之间均通过母线软连接连接。
所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：每组矩形线圈均包括有若干并列的矩形线圈单元，每个矩形线圈单元均包括有四个首尾固定连接呈框型的铝排，每个铝排内均设有水冷孔，每个铝排两端分别设有与对应水冷孔两端相通的通水口；每个矩形线圈单元位于后方下部拐角部位的两个通水口分别设为进水口和出水口，其余各拐角部位相邻铝排的通水口之间依次通过水路软管连通形成框型水路。
一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：所述进水口和出水口和纵向电流引线位于同一侧。
所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：位于底部的横向绝缘夹具的底部安装有绝缘子。
所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：所述连接耳包括有分别固定在内、外侧绝缘板端部内侧的耳板，耳板之间连接有连接板和连接耳加强筋。
所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：位于两侧的矩形线圈包括有六匝矩形线圈单元，位于中间的矩形线圈包括有四匝矩形线圈单元。
每个铝排上的一个通水口位于铝排端面（200mm×60mm）的几何中心；另一个通水口位于铝排侧面，距离其端面100mm。相邻铝排相邻端的通水口之间通过软管连接。
本发明可以为被测设备提供稳态磁场免疫力检测试验。测试磁场范围最大可以达到120mT，被测设备体积可以达到2.1m×2.1m×2.1m。
测试磁场产生装置体积3.6m×3.6×3.1m三个矩形线圈串联而成。每个线圈通过内、外绝缘板固定，线圈匝间安装绝缘支撑板。
每个线圈均采用200mm×60mm的矩形铝排焊接而成，每根铝排的几何中心处有直径20mm的水冷孔。
磁场测试精度可以到±1%。测试区域空间磁场强度均匀度（磁场最大值/磁场最小值）小于1.3。
所述的一种大口径稳态磁场测试平台，其主要特征在于：该平台可以为被测设备提供稳态磁场免疫力检测试验。测试磁场范围最大可以达到120mT，被测设备体积可以达到2.1m×2.1m×2.1m。
所述的一种大口径稳态磁场免疫测试平台，其特征在于：测试磁场产生装置体积为3.6m×3.6×3.1m，是由三个矩形线圈串联而成，三个线圈的匝数分别是6匝，4匝和6匝。
所述的一种大口径稳态磁场免疫测试平台，其特征在于：每个线圈均采用200mm×60mm的矩形铝排焊接而成，每根铝排的几何中心处有直径20mm的水冷孔并配有水嘴，线圈每匝共4根矩形铝排焊接，最长为4.9米，最短为3.4米。
所述的一种大口径稳态磁场免疫测试平台，其特征在于：磁场区测试精度可以到±1%。测试区域磁场强度均匀度（磁场最大值/磁场最小值）小于1.3。
本发明中， 每个矩形线圈由截面为200×60 mm（中孔直径20mm）铝排焊接而成，每根铝排额定载流量为30kA，从而提供每个矩形线圈安匝数；三个矩形线圈通过过度排串联在一起，是的每个矩形线圈产生的磁场在线圈内部叠加。从而产生高均匀度稳定磁场；每个线圈可以通过铝软连连接，可以方便拓展，提高测试磁场范围。
本发明专利的优点：
1.测试空间大，尺寸达到2.1m×2.1m×2.1m。
2.测试磁场强，强度达到120mT。
3.测试区域磁场均匀度好，测试区域空间磁场强度均匀度小于1.3。
4.设备测试能力扩展能力强。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为A部位的结构放大图。
图3为B部位的结构放大图。
图4为C部位的结构放大图。
图5为本发明下部的结构放大图。
图6为大口径稳态磁场免疫力测试装置结构示意图。
图7 为母线软连接图。
图8为测试区磁场分布图。
具体实施方式：
参见附图。
一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，包括有三组相互并列的竖立的矩形线圈1，三组矩形线圈1上对应的边框之间均通过横向绝缘夹具2固定为一体并使三组矩形线圈1组合定位成框型，每组矩形线圈1的拐角部位均设有母排焊接防变形夹具3；所述横向绝缘夹具2均包括有分别夹装三组矩形线圈1上对应的边框内外两侧的内、外侧绝缘板4、5，内、外侧绝缘板4、5两端端部之间通过连接耳连接；所述横向绝缘夹具2的内、外侧绝缘板4、5上对应矩形线圈1的部位均开有定位槽，内、外侧绝缘板4、5上对应的定位槽之间安装有母排匝间夹具；母排匝间夹具包括有分别固定在内、外侧绝缘板4、5上定位槽内的横向的定位柱6，所述定位柱6之间连接有若干绝缘支撑板7，每个绝缘支撑板7均夹装在对应矩形线圈1上相邻的线圈单元之间；所述母排焊接防变形夹具3包括排列成排的矩形夹板，所述矩形夹板包括有位于对应矩形线圈1拐角部位两侧的外侧板8以及夹装在该矩形线圈1中相邻线圈单元之间的内隔板9；矩形夹板的外围部位均超出矩形线圈1拐角部位，矩形夹板外围的拐角部分均开有对应的定位孔，对应的定位孔之间串接有定位轴10，定位轴10两端通过螺母旋紧定位； 所述矩形线圈1后方底部拐角部位两侧均连接有纵向电流引线11，相邻矩形线圈1之间均设有横向电流引线12，每个纵向电流引线11的端部与对应横向电流引线12的端部之间均通过母线软连接13连接。
每组矩形线圈1均包括有若干并列的矩形线圈单元，每个矩形线圈单元均包括有四个首尾固定连接呈框型的铝排17，每个铝排17内均设有水冷孔，每个铝排两端分别设有与对应水冷孔两端相通的通水口；每个矩形线圈1单元位于后方下部拐角部位的两个通水口分别设为进水口14和出水口15，其余各拐角部位相邻铝排的通水口之间依次通过水路软管16连通形成框型水路。
位于底部的横向绝缘夹具2的底部安装有绝缘子18。
所述连接耳包括有分别固定在内、外侧绝缘板4、5端部内侧的耳板20，耳板之间连接有连接板和连接耳加强筋19。
参见图7，所述母线软连接主要实现将三组矩形线圈进行串联连接，母线软连接需要满足标号D、E、F三面在同一平面上，软连接部分采用厚度小于0.3mm的铝箔片焊接而成，焊接完的软连接伸缩量不小于10mm，可以方便后期的拓展，提高测试磁场范围。
参见图1，将被测设备放入大口径稳态磁场免疫力测试装置中心处，并固定在该区域保持不动。
参见图6，将测试装置和电源系统、控制和数据采集系统连接在一起。按照被测设备的要求，使其电源系统对测试装置供电。并实时采集电压、电流以及磁场数据，并观测被测设备的工作状态。
参见下表。
表
.设备稳态磁场免疫力测试规范
按照上述表中规定，对被测设备选择合适的测试磁场。
参见图8，按照被测设备需求，调节被测设备位置，使其处于均匀测试磁场中进行测试。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性质的，并不是局限限制的，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：包括有三组相互并列的竖立的矩形线圈，三组矩形线圈上对应的边框之间均通过横向绝缘夹具固定为一体并使三组矩形线圈组合定位成框型，每组矩形线圈的拐角部位均设有母排焊接防变形夹具；
所述横向绝缘夹具均包括有分别夹装三组矩形线圈上对应的边框内外两侧的内、外侧绝缘板，内、外侧绝缘板两端端部之间通过连接耳连接；所述横向绝缘夹具的内、外侧绝缘板上对应矩形线圈的部位均开有定位槽，内、外侧绝缘板上对应的定位槽之间安装有母排匝间夹具；
母排匝间夹具包括有分别固定在内、外侧绝缘板上定位槽内的横向的定位柱，所述定位柱之间连接有若干绝缘支撑板，每个绝缘支撑板均夹装在对应矩形线圈上相邻的线圈单元之间；
所述母排焊接防变形夹具包括排列成排的矩形夹板，所述矩形夹板包括有位于对应矩形线圈拐角部位两侧的外侧板以及夹装在该矩形线圈中相邻线圈单元之间的内隔板；矩形夹板的外围部位均超出矩形线圈拐角部位，矩形夹板外围的拐角部分均开有对应的定位孔，对应的定位孔之间串接有定位轴，定位轴两端通过螺母旋紧定位；
所述矩形线圈后方底部拐角部位两侧均连接有纵向电流引线，相邻矩形线圈之间均设有横向电流引线，中间每个纵向电流引线的端部与对应横向电流引线的端部之间均通过母线软连接连接。
2.根据权利要求1所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：每组矩形线圈均包括有若干并列的矩形线圈单元，每个矩形线圈单元均包括有四个首尾固定连接呈框型的铝排，每个铝排内均设有水冷孔，每个铝排两端分别设有与对应水冷孔两端相通的通水口；每个矩形线圈单元位于后方下部拐角部位的两个通水口分别设为进水口和出水口，其余各拐角部位相邻铝排的通水口之间依次通过水路软管连通形成框型水路。
3.根据权利要求1所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：位于底部的横向绝缘夹具的底部安装有绝缘子。
4.根据权利要求1所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：所述连接耳包括有分别固定在内、外侧绝缘板端部内侧的耳板，耳板之间连接有连接板和连接耳加强筋。
5.根据权利要求1所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：位于两侧的矩形线圈包括有六匝矩形线圈单元，位于中间的矩形线圈包括有四匝矩形线圈单元。
6.根据权利要求2所述的一种大口径稳态磁场免疫力测试平台，其特征在于：所述进水口和出水口和纵向电流引线位于同一侧。
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