大功率电力电子装备超薄取向硅钢检测评估技术_巩学海，陈新，韩钰编_9787519838324

　　为了提高我国超薄取向硅钢的应用水平，促进电力电子装备向大功率、高效率方向发展，《大功率电力电子装备超薄取向硅钢检测评估技术》在阐述铁磁学与超薄取向硅钢基本知识的基础上，研究了超薄取向硅钢磁性能测量方法，系统阐述了使用爱泼斯坦方圈测量超薄取向硅钢磁性能涉及的问题及影响，概述了一种改进型单片测量装置的原理及存在的问题。结合电力电子装备的复杂工况，以进口超薄取向硅钢（GT100）及普通厚度取向硅钢（23QG100）为例，揭示了温度、频率、谐波及脉宽调制波形等工况对硅钢磁滞行为、损耗特性的影响，丰富了超薄取向硅钢的性能数据。对国内外常用超薄取向硅钢的性能进行了评估，指出了二者在性能上的差距。结合脉冲变压器及直流换流阀用饱和电抗器的特点，简述了超薄取向硅钢的应用情况。
　　《大功率电力电子装备超薄取向硅钢检测评估技术》可供电气工程领域及材料领域从事工程研究、产品设计和应用的科技工作者使用，也可作为高等院校电气工程专业与材料专业师生的参考用书。

　　超薄取向硅钢是大功率电力电子装备中应用最为广泛的软磁材料之一。由于高端超薄取向硅钢的制备长期受国外垄断，我国缺少相应的制备技术与复杂工况下的测量技术，对超薄取向硅钢材料及性能的掌握不够充分，因此超薄取向硅钢在我国大功率电力电子装备中的应用与发展受到了限制。
　　国外对于中频超薄取向硅钢的研究及应用始于20世纪50年代，最早由美国发明并推广应用。目前中频超薄取向硅钢生产制造的核心技术主要由美国Armco公司、英国BSC公司、日本金属公司等企业掌握。相比国外，我国对于中频超薄取向硅钢的研究起步较晚，早期北京钢铁研究总院采用全工艺流程制备超薄取向硅钢带材，近年来北京科技大学和东北大学分别在实验室制备出超薄带材，在工业方面虽然有一些企业具备小批量带材的制备能力，但在带材表面、铁损、绝缘涂层等方面与日本产品仍有很大差距，尚不能满足在电网等高端领域应用的需要。高性能电力电子装置用超薄取向硅钢及铁心全部依赖进口。
　　众所周知，材料的发展源于需求的牵引。我国中频超薄取向硅钢的发展滞后，是由于国内在材料基础理论、测试与评估及应用等领域均滞后于国外发达国家。大功率电力电子装备运行在非正弦的复杂运行工况下，对中频超薄取向硅钢的性能要求严苛，采用传统的正弦工况测试技术已经不能有效、准确地评估出材料在电力电子装备复杂运行工况下的性能。目前，我国对中高频软磁材料性能的测试仍集中在传统的正弦磁化工况，无法为中频超薄取向硅钢的发展提供必要的指导。而德国、日本及比利时等国已掌握非正弦工况下款磁材料性能测试方法，针对电力电子装备的运行工况，能够牵引材料各项性能指标向满足装备实际运行工况的应用需求方向发展，使中频超薄取向硅钢材料得到了长足发展，高端产品处于垄断地位。
　　因此，为了能准确评估大功率电力电子装备用中频超薄取向硅钢的电磁性能，促进我国中频超薄取向硅钢材料制备及应用的快速发展，打破国外技术垄断，中华人民共和国工业和信息化部立项“大功率电力电子装备用中高频磁性元件关键技术”智能电网专项国家科技项目，通过研究不同的测试方法、测试工况，实现对材料性能的全方位评估，力图掌握材料在大功率电力电子装备运行工况下的测试评估技术和相关技术指标。
　　本书内容是依据该项目的研究成果编写的，详细阐述了大功率电力电子装备超薄取向硅钢检测评估技术，主要内容包括铁磁学基础与超薄取向硅钢磁性能影响因素、使用爱泼斯坦方圈测量中频超薄取向硅钢磁性能、使用改进单片装置测量中高频超薄取向硅钢磁性能、不同运行工况下超薄取向硅钢磁性能测量、中频超薄取向硅钢综合性能评估、中频超薄取向硅钢的应用。本书第1章由巩学海、高洁、杨富尧编写，第2章由巩学海、陈新、韩钰、刘洋编写，第3章由刘洋、杨富尧、马光编写，第4章由刘洋、何承绪、程灵编写，第5章由巩学海、刘洋、昊雪编写，第6章由巩学海、陈新、韩钰、刘洋编写。本书由巩学海主编，陈新、韩钰进行统稿。本书在编写过程中得到了作者所在单位全球能源互联网研究院电工新材料所和同行专家的大力支持和帮助。特在此表示衷心的感谢。
　　本书可供电气工程领域及材料领域从事工程研究、产品设计和应用的科技工作者使用，也可作为高等院校电气工程专业与材料专业师生的参考用书。
　　由于编者水平和经验有限，书中难免存在一些不足之处，恳请各位专家和读者批评指正。

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