近年来随着电力电子技术与电网技术的快速发展,电工装备呈现高频化、小型化的发展趋势。但是由于缺乏对新型高频材料磁特性的认识,使设计性能良好的高频电磁设备受到了限制。超微晶合金与非晶合金作为新型的高频软磁材料,与铁氧体相比,具有较高的磁导率,较高的磁饱和密度。然而,由于目前缺乏二维磁特性以及旋转磁特性实验数据,限制了其在大功率场合的应用。本文依托于国家自然科学基金开展了一系列研究,重点为超微晶合金高频旋转磁特性实验系统的搭建,主要创新工作如下:(1)基于对超微晶材料特性的分析与磁特性测量国内外研究现状,讨论了超微晶合金高频旋转磁特性测量的必要性。通过有限元方法对比了四种激磁装置结构的磁化性能,发现当采用方形样片结构时,对于超微晶合金材料来说具有更好的磁化均匀性。在此基础上提出了基于方形样片的双C型高频激磁装置,将超微晶合金的高频旋转磁特性测量频率扩展到10 kHz。(2)为了进一步提高样片磁化的均匀性,在样片上下层添加了磁屏蔽结构,并考虑到超微晶带材超薄以及退火后易碎的特性,提出了一种新型的紧凑式二维磁滞矢量传感器,完成了传感器的制作与测量校准,实现对超微晶合金的矢量磁特性、旋转磁特性测量。(3)基于NI PXI平台,编写了超微晶合金高频磁特性测量的整体测控软件,提出了一种基于波形周期的时域电压型控制方案,提高了程序的执行效率,降低了高频磁特性测量对系统硬件的要求,实现了超微晶合金高频旋转磁特性的全自动在线测量。(4)对超微晶合金的高频矢量交变磁特性与高频旋转磁特性进行了测量。通过对测试结果的对比分析,发现超微晶合金具有一定的横向各向异性。当磁通密度较小时,轧制方向磁导率明显优于横切方向,横切方向上损耗高于轧制方向上的损耗;随着磁通密度的增加,超微晶合金的各向异性发生了转变,横切方向的磁导率将高于轧制方向的磁导率。在进行旋转磁化时,测量结果得到的结论与交变情况类似,随着磁通密度的增加,各向异性也发生了改变,并且当磁化进入饱和区后,旋转磁芯损耗发生了下降。