电气设备用软磁材料高频旋转磁特性的精确模拟和测试是设备结构设计与性能优化的基础。纳米晶和超薄硅钢材料,逐步替代传统电工钢片和铁氧体作为三相大功率高频变压器及高效电机的铁心。然而目前针对纳米晶材料的磁特性测试方法还仅仅局限于环形样件法,不能准确的反映B和H方向不同以及广泛存在于多相电力设备中的旋转磁场,超薄硅钢旋转磁特性的测试还止步于1kHz以下的低频领域。因此,有必要进行软磁材料高频旋转磁特性测试方法的研究。本文开展了软磁材料二维高频旋转磁特性测试方法的研究工作,侧重于铁心磁路优化、传感结构设计、励磁绕组设计及其高频效应分析。具体内容如下:(1)完成二维旋转磁特性测试仪设计的前期工作,主要包括利用改进的双轭单片测试仪对高取向硅钢和超薄硅钢不同频率下的交变磁特性进行测试,采用环形样件法测试纳米晶磁环不同频率下的交变磁特性。(2)对比分析几种主流二维旋转磁特性测试仪的磁路结构,设计并制作适合叠制样品旋转磁特性测试的磁路结构。通过有限元软件分析磁路设计的合理性,分析铁心加工误差对测试磁场影响,并对铁心极头进行聚磁优化设计。(3)设计结合感应线圈和探针的复合磁传感器,并提出感应线圈的系数校正方法,建立传感器的RLC等效电路,分析分布电容对感应线圈测试精度的影响。设计立方体结构传感箱,保证更换样品后位置的一致性。(4)设计一种适合宽频磁特性测试的梯形分段式结构励磁绕组,提出不同绕制方式和排列形式下绕组分布电容解析计算方法,并将其与有限元计算结果进行对比。提出简化的分布电容有限元计算方法,并设计自动化建模仿真程序。对高频下绕组的集肤效应、邻近效应和挤流效应进行分析。针对绕组电流不均匀分布现象提出均流方案。结合Litz线和铜箔的应用特点选择绕组材料,确定绕组的具体结构参数。