ICS17.220.20.29.030 CCS H 21
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T13789—2022 代替GB/T13789—2008
用单片测试仪测量电工钢带（片）
磁性能的方法
Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel
stripand sheetbymeans of a single sheet tester
(IEC60404-3:1992,Magneticmaterials--Part3.Methodsof measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and
sheetbymeansofasinglesheettester,MOD)
2022-10-12发布
2022-10-12实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T13789—2022
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4
2
方法A（电流法） 4.1 概述 4.2 磁导计 4.3 空气磁通补偿 4.4 试样 4.5 电源 4.6 比总损耗的测定 4.7 磁场强度、励磁电流和比视在功率的测定 5方法B（磁场线圈法） 5.1原理. 5.2 比总损耗的测定 5.3磁极化强度、磁场强度和比视在功率的测定 6测试报告· 附录A（资料性） 本文件与IEC60404-3：1992结构编号对照一览表附录B（资料性） 本文件与IEC60404-3：1992技术差异及其原因附录C（规范性） 关于磁轭制作的技术要求· 附录D（资料性） 晶粒取向电工钢爱泼斯坦方圈法与单片法(方法A电流法)的关系附录E（资料性） 用数字采样法测定磁性能附录F（资料性） 磁性测量设备的确认和校准方案附录G（资料性） 数字法对磁极化强度波形正弦的控制参考文献
11 11 13 15 16 17 18 19 20 22 25 30 31 GB/T13789—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T13789一2008《用单片测试仪测量电工钢片（带）磁性能的方法》，与GB/T13789- 2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了图1，增加C型磁示意图（见图1，2008年版的图1)； b）更改了方法A（电流法)（见第4章，2008年版的第4章、第5章）； c) 更改了磁极化强度峰值和磁场强度峰值再现性要求（见4.7.6，2008年版的5.3）； d）增加了方法B(磁场线圈法)（见第5章）； e) 增加了测试报告中方法的选择（见第6章）； f) 更改了磁轭制作的部分要求，增加了磁轭损耗在试样总损耗中占比的典型值（见附录C，
2008年版的附录A）。 本文件修改采用IEC60404-3：1992《磁性材料第3部分：用单片测试仪测量电工钢带（片）磁性能
的方法》。
本文件与IEC60404-3：1992相比，在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与IEC60404-3：1992相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线（I)进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录B。
本文件做了下列编辑性改动：一为与现行标准协调，将标准名称改为《用单片测试仪测量电工钢带（片）磁性能的方法》；纳人了IEC60404-3：1992/AMD.1：2002十AMD.22009和COR.1：2009的内容，在所涉及的
条款的外侧页边空白位置用垂直双线（Ⅱ）进行了标示；一用我国标准替换了资料性引用的国际文件；
由于增加了方法B，将电流法更改为方法A；修改、增加了4.6、6.3.3中的注；
—删除了IEC60404-3：1992的附录B(资料性)单片法相对于爱泼斯坦法的校准； —将IEC60404-3：1992的附录C(资料性)调整为附录D；
-将IEC60404-3：1992的附录D(资料性）调整为附录E，并增加了磁场强度峰值和比视在功率
-
的计算公式； -增加了附录F（资料性)磁性测量设备的确认和校准方案；增加了附录G(资料性)数字法对磁极化强度波形正弦的控制。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：宝山钢铁股份有限公司、长沙天恒测控技术有限公司、冶金工业信息标准研究院、
首钢智新迁安电磁材料有限公司、湖南省计量检测研究院、全球能源互联网研究院有限公司、重庆望变电气（集团）股份有限公司。
本文件主要起草人：沈杰、周新华、王玉婕、胡志远、唐灵、马光、徐昱、刘宝石、邹红、周星、李秀章、 刘兆月、程灵、向前、刘琦。
本文件于1992年首次发布，2008年第一次修订，本次为第二次修订。
I GB/T13789—2022
用单片测试仪测量电工钢带（片）
磁性能的方法
1范围
本文件规定了用单片测试仪测量电工钢带（片）磁性能的通则和技术细节，包括方法A（电流法）和方法B（磁场线圈法）。
本文件在工频条件下适用于： a）晶粒取向电工钢带（片）
1）在1.0T～1.8T磁极化强度的峰值下测量：
一比总损耗； - 比视在功率：磁场强度的有效值。
2）在不高于1000A/m的磁场强度的峰值下测量：
磁极化强度的峰值；磁场强度的峰值。
b) 晶粒无取向电工钢带（片）
1）在0.8T～1.5T磁极化强度的峰值下测量：
比总损耗；比视在功率；励磁电流的有效值。
2）在不高于10000A/m的磁场强度的峰值下测量：
磁极化强度的峰值； ——磁场强度的峰值。
本文件规定的单片测试仪适用于测量各种类型电工钢带（片）制成的试样，适用于在规定的磁极化强度峰值和频率以及感应电压为正弦波形的状态下测定磁性能。
测量在环境温度23℃士5℃下进行，测试前试样应先退磁。 注1：本文件所使用的“磁极化强度”按照GB/T9637中的定义。在电工钢相关的某些标准中，有使用“磁通密度”
和“磁感应强度”的情况。在常规的测量条件下，上述不同定义的物理量之间的量值差别可以忽略。 注2：方法A(电流法）的磁场强度测量基于约定磁路长度，测量是相对的；方法B(磁场线圈法)的磁场强度测量是
直接的；两种方法测量的结果有一定差异。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T9637电工术语磁性材料与元件[GB/T9637—2001，eqvIEC60050(221)：1990] GB/T19289 电工钢带（片）的电阻率、密度和叠装系数的测量方法（GB/T19289一2019，
IEC 60404-13:2018,IDT)
1 GB/T 13789—2022
3 术语和定义
GB/T9637界定的术语和定义适用于本文件。
方法A（电流法）
4
4.1 概述
将一块电工钢带（片）试样放人两个绕组线圈内：
外部的初级绕组（磁化绕组）；内部的次级绕组（感应电压绕组）。
上下两个相同磁轭构成闭合磁路，磁轭的横截面积与试样的横截面积的比足够大（见图1）。
单片磁导计示意图
a)
b) 叠片型磁轭示意图
c) C型磁轭示意图
标引序号说明： 1线图; 2—试样； 3—磁轭。
图1试验装置示意图
为了使上磁轭施加在试样上的压力对测量的影响减至最小，应配备悬挂装置以平衡上磁轭的部分
2 GB/T13789—2022
重量，见4.2.1。
环境温度的变化应保持在一定的范围内，防止试样因热胀冷缩产生应力。 4.2磁导计 4.2.1磁轭
磁轭有上下两部分，由绝缘的晶粒取向电工钢或镍铁合金制成。为了减小涡流的影响，并使磁通在磁轭内的分布均匀，磁轭应采用一对C型卷绕铁芯或黏结的叠片式铁芯。若采用叠片方式，拐角处应按交错方式对接（见图1）。磁轭按照附录C的要求制作，有低的磁阻，并且在磁极化强度1.5T和频率 50Hz的情况下其比总损耗不大于1.0W/kg。
磁轭的磁极面宽度应为25mm士1mm。 每个磁轭的两个磁极面应是共面的，其公差应在士0.5mm以内。两磁轭闭合时，相对极面之间在
任意点的间隙都不应超过0.005mm，并且为了避免在试样中引起机械应力两个磁轭都应该是刚性的。
每个磁轭的高度应在90mm~150mm之间。每个磁轭的宽度应为500mm土5mm，内侧长度为 450mm士1mm（见图2）。
注：若有测量结果的可比性验证，也可使用其他的磁轭尺寸，如宽度300mm，内侧长度250mm。
450 mm
1
25
+
25 mm
90 mm~150 mm
t
0
图2磁轭尺寸图
在磁轭竖直臂之间应有放置试样的非导电无磁性的支撑平台。该支撑平台应放在与磁极面共面的中心位置，以便试样直接与极面接触且中间无间隙。
上磁轭应能向上移动以便插人试样。插入试样后，上磁轭应与下磁轭准确地闭合。上磁轭的悬吊应平衡其部分重量，并使试样受到的压力在100N～200N之间。
注1：对于晶粒无取向的材料，为了只测量一个试样，可选择方形的磁轭。将试样旋转90°就可以测定轧制方向和
垂直于轧制方向的特性。 注2：采用单片磁导计和爱泼斯坦方圈测量电工钢带（片）的磁性能会有一定的差异，见附录D。
4.2.2绕组
初级绕组和次级绕组应至少长440mm并绕制在不导电的非磁性矩形框架上。框架的尺寸如下：
长度：445mm±2mm；内部宽度：510mm±1mm；内部高度：5-2mm；
-
高度：≤15mm。
3 GB/T13789—2022
初级绕组可以如下制作：
由1个或5个以上相同尺寸和相同匝数的线圈并联，并在整个长度上缠绕（见图3）。例如， 5个线圈，每个线圈可以用直径为1mm的铜线绕400匝，共绕5层。
E ? 0 O 0
M A
C
图3初级绕组的五个线圈连接示意图
或者用一个在整个长度上连续均匀缠绕的绕组制成。例如，这种绕组可以用直径为1mm的铜线绕400匝，绕成一层或多层。
次级绕组的匝数取决于测量仪器的特性。 4.3 空气磁通补偿
对空气磁通的影响应进行补偿，可通过互感线圈来实现。互感线圈的初级绕组与磁导计的初级绕组串联，而互感线圈的次级绕组与磁导计的次级绕组反向串联。
互感值的调整方法为：当测试装置中无试样时，在初级绕组中通交流电，使在次级绕组非公共端间测量的电压不大于磁导计次级绕组本身电压的0.1%。这样，在串联的次级绕组中感应电压整流后的平均值正比于试样中磁极化强度的峰值 4.4试样
试样的长度不应小于500mm。虽然位于极面外的部分试样对测量的影响可以忽略，但此部分的长度不应超过便于试样放人和取出的必要长度。
试样的宽度宜尽可能宽，最大宽度可等于磁轭的宽度。测量试样长度的准确度在士0.1%内，测量试样质量的准确度在士0.1%内。
为尽量保证测量的准确，试样的最小宽度应不小于磁轭宽度的60%。 剪切好的试样不应有明显的毛刺或机械变形。试样应平直，在剪切时，以母材的边部作为基准方
向。剪切方向与轧制方向之间的夹角允许有下述公差：
对于晶粒取向钢带（片）为土1°；一对于晶粒无取向钢带（片）为士5°。 对于晶粒无取向钢带（片），应取两个试样，一个平行于轧制方向，另一个垂直于轧制方向。若试样
是正方形的，则仅需要取个试样。 4.5电源
电源应具有低内阻和高度稳定性的电压和频率。在测量时，电压和频率的波动应控制在士0.2% 之内。
此外，次级感应电压的波形应保持正弦，波形因数在士1%之内（1.111为基准）。如果不能满足上述要求，可以通过多种方法达到，例如采用电子反馈放大器。 4.6比总损耗的测定 4.6.1测量原理
带有试样的单片测试仪相当于一个空载变压器，其比总损耗按图4所示的电路测量。
4 GB/T13789—2022
M
1
-
标引符号说明： V, - 平均值电压表； M - - 互感线圈： V.--有效值电压表；
试样框架；
T
W. 一功率表； A 电流表。
图4测定比总损耗的电路原理图
4.6.2仪器 4.6.2.1 电压测量 4.6.2.1.1平均值电压表
测量装置的次级整流电压应使用平均值电压表测量。优先选用准确度为士0.2%的数字电压表。 注1：此类仪表通常以整流的平均值乘以1.111来分度。 次级回路中的负载应足够小，平均值电压表的内阻应至少为1000Q/V。 注2：数字采样法见附录E。
-
4.6.2.1.2有效值电压表
应使用能测量有效值的电压表，优先选用准确度为土0.2%的数字电压表。 注：数字采样法见附录E。
-
4.6.2.2 频率测量
应使用准确度为士0.1%的频率计。 注：数字采样法见附录E。
-
4.6.2.3功率测量
应使用有效功率因数和峰值因数的准确度为士0.5%或更好的功率表测量功率。 注：数字采样法见附录E。 功率表电压回路的电阻在量程范围内都应至少为100Q/V。必要时，应从指示的损耗值减去次级
回路的损耗。
功率表电压回路的直流电阻应至少为其本身电抗的5000倍，除非功率表对它的电抗进行了补偿如果这个电路里包括电流测量仪表，在调整次级电压和测量损耗时，该仪表应短路。
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