Магнитные цепи (МЦ) и образцы для испытания

Испытания ММ стремятся производить при равномерном намагничивании материала, когда В одинакова. МЦ м.б. замкнуты или разомкнуты. Наилучшей формой образца для испытания ММ в замкнутой МЦ является кольцо. Кольцевые образцы при правильном выборе их размеров не испытывают влияния собственных полей рассеяния и обеспечивают равномерное намагничивание. Намагничивания и измерения обмотки навиваются по периметру кольца, причем измерительная обмотка м.б. распределенной или сосредоточенной, а намагниченная только распределенной. Напряженность намагниченного поля определяется: H=(wI)/(2*p*R_СР) I-ток намагниченной обмотки; w-число витков намагниченной обмотки. R_CP=(R_H+R_BH)/2 – средний радиус кольца. Чем больше разность (относительная) между R_H и R_BH тем больше радиальная неоднородность поля в образце, поскольку плотность намотки внутри кольца больше. Обычно размеры кольца выбираются таким образом, чтобы отношение R_H/R_BH=1,2 – 1,3. Под разомкнутой МЦ условно понимают цепь, состоящую только из образца, причем поток, создаваемый в образце намагничивающим устройством замыкается по воздуху. Образец из испытаемого материала с навитой на него измерительной обмоткой помещается в центре оси намагниченного соленойда. Индукция в образце определяется с помощью измерительной обмотки баллистического гальванометра или веберметра. Метод испытания в разомкнутой магнитной цепи часто применяется для определения коэрцетивной силы и магнитных моментов, а также при испытаниях слабомагнитных материалов.

35. Способы определения статических характеристик магнитных материалов.

В зависимости от вида определения характеристики, требуемой точности и условий эксперимента применяют различные способы измерения и приборы. Наиболее распр-ным при определении статич-й характ-ки магн-х материалов яв-ся индукционо имп. Метод. Сх установки имеет вид

 

 

Цепь питания состоит из реостатов R1, R2 ключа S2 и перекл S3, предназнач для изменения направления тока. При помощи S4 цепь питания подключ к намагнич катушке или к первичной обмотке катушки взаимо индуктивности М, которая исп как мера магн потока при градуировке БГ(балистич гальв) НК предназнач для намагнич испытыв магнитн материала. Измер часть сх сост из 2 измер катушек: катушки для изм магн индукт wв и катушки для изм напряжённости нмаг поля wн.

 

В измер цепь входит БГ, 2 магазина сопр Rв и Rн и вторичн обмотки катушки М. При помощи S5 БГ вкл либо в цепь катушки wв ливо в цепь катушки wн. Ключ S1 предназн для успокоения подвижн части БГ. МагазиныRв и Rн служат для изменения чувствит сх. Определ статич характеристики магн материалов на этой установке сост из: 1.Подбора чувствит сх 2. Определ пост БГ 3. Размагнич образца 4. Определ точек осн кривой намагнич 5. Опред точек петли гистерезиса.

1. S4 в полож b и в обмотку НК подают ток соотв Max вел напряж Нм S5 в полож b изен направл намагнич поля путём изменения с пом S3 направл тока в обмотке НК.при этом наблюд отброс БГ. Он долж наход в пределах шкалы БГ и у ее конца. В случае необх регулир сопрот магазина Rв подбирая чувств схемы В. Аналог подбир чувств схемы цепи Н.

2. Для определ постоян БГ по магнитн потоку использ катушка взаимоинд с известн коэфец М. Sн в положен 2 предварит снизив ток в цепи питания S5 ставят в положение В или Н, изменение направления тока с помощью S3 замечают отброс подвижной части БГ, тогда Сф=DIм/b1м, (Вб/дел). Где DI изменение тока. В случае изменения направл тока DI=2I.

3.Намгнич образца производ путём сниж намагнич тока от мах до 0 при одновр непрер изменении его направл. Для этого проводя размагнич S4 став в полож 1, увел ток до знач Н > Hм и плавно сниж ток одновр изменяя его направление с пом S3. БГ д.б. отключ S5 в нейтральном полож.

4. Основн кривая намагнич представл собой геом место вершин симметрич установивш петель гистерезиса. Опред точек основн петель намагнич начин с малых знач напряж поля. S4 став в полож 1 и с пом реостата R1 устанавл силу тока I1 соотв знач намагн поля Н1. Для получ установивш петли гистерезиса производят магн подготовку которая сост в многократном изменении напряж намагн поля. Цепь БГ во время магн подгот д.б. разомкн. После магн подгот S4 наход в полож 1, цепь НК замкн и магн сост образца Б характериз опред точкой на осн кривой намагн. Для опред В1 необх замкн цепь БГ поставив S5 в полож В, после успок подвиж части БГ, быстро изменить направл намагн поля перекл S3 из 1 в 2. При этом необх отметить первый отброс a1м подвиж части БГ. Магн состоян образца Б характер точкой Б т.к. напряжённость поля измен от +Н1 до –Н1. Для измер Н1 S5 постав в полож Н. Успок подвиж части БГ с пом ключа S1 и быстро изменить направл тока в НК перекл S3. Отметить 1 отброс подвижн части БГ b1n. Изменение индук вызвавш отброс подвижн части БГ при измен направл намагн поля b=DВ1=+В1-(-В1)=2В1. Изменен Н магн поля: DН1=-Н1-(+Н1)=-2Н1. Из теории БГ известно что отброс подвижн части производится изменением магн потока, сцепл с витками измт катушки, поэтому В1=Сфв*a1м/(2(wв)Sобр) [Тл]. Н1 = Сфн*b1н/2(ws*H*m0)

ws- конст измерит катуш. Для опред послед точек осн крив намагн увел ток в намагн катушке I2 > I1, производ магн подгот и наход В2 и Н2, т.о. как В1 и Н1.

 

 

36. Способ амперметра и вольтметра для определения динамических характеристик.

При определении ДХ испытание материалов необходимо проводить в условиях, близких к реж. работы его в конкретных условиях, т.к. знач-е зависит не только от св-тв материалов, но и от режима работы. Для измер-я B. прим-ся инд-й преоб-ль в виде изм. Катушки, охват-й образей. По индукционной изм-ой катушке нах-т зн-е В. Н опред-ся по зн-ю тока в намагн-й обмотке и ее параметрам.

С пом. cх. м/о опр-ть динам-ю кривую намагн-я. Bm=f(Hm). Метод пров-ся в 2-х режимах. Если испыт-я преобр-ся в реж. sin-й инд-и, то для опред-я амплитуды напр-ти Н намагн. поля исп-т образц-й R-р и амплит-й V₁. В этом случае Hm=Umω_н/Rl_ср

ω_н-число витков намагн. обмотки;

I_ср-ср. длина окр-ти образца

Для обеспечения режима sin-й В н/о, чтобы падение напряж-я в цепи были малы, т.е. R цепи д.б. малым. Если испытание пров-ся в режиме sin-й Н, то для определения амплитуды напряженности н/о измерить действ-е зн-е намагн. тока:

В в мат-ле опр-ся по ЭДС инд-й в изм-й обмотке с пом-ю pv средних зн-й

По получ. зн-м В и Н м/о построить основную кривую намаг-я и подсч-ть маг. прониц-ть.

 

37. Осциллографический способ определения динамических характеристик.

 

Дает возм. Визуально наблюдать и фотографировать динам. Кривые, хар-р вкл. Различных факторов и измен. Режимов размагничивания. Недостаток: низкая точность – 70%. Схема определения динам. хар-к.

На поле х и у подается напряженность намагничивающего поля Н и маг. Индукции В. для получения напряжения, пропорцион. Н в цепь намагничив. Тока вкл. Образцовый резистор R1. Падение напр., с к-го подается на вх. Х, оно пропорционально току в цепи , где Н_t – мгновенное значение намагничив. Поля. Для получения U, пропорционального В, к выходу измерительной обмотки w_и подкл. Интегральную цепь и ЭДС на зажимах измерительной обм. Пропорциональна

е=- w_иdФ/dt. В кач-ве интегр. Цепи исп. Интегр. Цепь. R2C, при условии, что , мгн. Знач. U на С будет равно

Uc пропорциональна мгн значению индукции в материале образца. Для определения значения B и H

необходимо произвести градуировку осей ЭО, например, градуировка осей в единицах напряжения

для этого на входы Х и У подаются известные напряжения и подсчитываются масштабы по горизонтальным и вертикальным осям

Uг Uв – действ. знач. напряж. на входах ЭО.

n_г n_в – длины световых полос по горизонтали и вертикали, соотв-ие двойным ампл-м приложенных напряж.

Знач. Н и В опр.:

;

масштаб по гориз-й оси [А/м* дел]

а_н – отклонение луча по горизонтальной оси (мм)

 

масштаб по вертикальной оси (Тл/дел)

а_{в –} отклонение луча по вертикальной оси

По полученной осциллограмме можно подсчитать удельные потери в материале

Sn- площадь динамической петли

g-плотность материала, f-частота