Методика проведения исследования. Указания по выполнению работы

 

Указания по выполнению работы

 

Исследования электротехнической стали и пермаллоя проводятся на установке, схема которой изображена на рис. 5. На образцы материалов I и II накладываются по две обмотки, равномерно распределенные по поверхности кольца. Первичная обмотка имеет 2400 витков (W1 = 2400), а вторичная - 800 витков (W2 = 800). Площадь сечения 1-го образца S1. Средняя длина магнитной линии в образце l1. Площадь сечения второго образца S2. Длина магнитной линии l2.

Рис. 5. Схема установки исследования образцов материалов

 

Принцип измерения заключается в следующем. Пропуская через первичную обмотку заданный постоянный ток, в исследуемом образце возбуждают магнитное поле определенной напряженности, пропорциональное величине тока I. Изменив полярность возбуждающего тока на обратную, во вторичной обмотке регистрируют импульс возникшего тока. Подключенный ко вторичной обмотке милливеберметр позволяет измерить реакцию вторичной обмотки, вызванную изменением полярности тока I. Зная геометрические параметры исследуемого образца, расчетным путем определяют магнитный поток Ф и магнитную индукцию В. Необходимая величина тока I устанавливается с помощью латра и измеряется амперметром.

Следует иметь в виду, что милливеберметр представляет собой магнитоэлектрический прибор без возвратной пружины, т.е. начальное положение его стрелки может быть установлено с помощью переключателя «корректор» произвольно. При работе с таким прибором нас интересует не абсолютное положение стрелки, а разность показаний при различных направлениях токов возбуждения в первичной обмотке образца.

 

Порядок выполнения работы

 

  1. Ознакомиться с экспериментальной установкой.
  2. Включить установку.
  3. Ручку латра установить в крайнее левое положение.
  4. Переключатель милливеберметра установить в позицию 1.
  5. Ручкой корректора установить стрелку милливеберметра на середине шкалы.
  6. Установить переключатель П1 в положение 1, что соответствует первому исследуемому образцу.
  7. Переключатель П2 установить в вертикальное положение (возбуждающий ток I положительной полярности).
  8. Размагнитить образец, для чего:

· переключатель П3 поставить в положение тренировка;

· переключатель милливеберметра 1-2-3 поставить в положение 3 (арретир прибора);

· регулятором латра увеличить напряжение до максимума выдержать 5 - 10 с, затем плавно уменьшить до нуля;

· переключатель П3 установить в положение "измерение".

  1. Переключатель милливеберметра 1-2-3 установить в положение 2.
  2. Установить ручку латра в положение "ток возбуждения 0,1 А".
  3. Снять показания α1 на шкале милливеберметра и записать в табл. 1.
  4. Переключатель П2 поставить в горизонтальное положение (сменить полярность возбуждающего тока).
  5. Снять показания α2 на шкале милливеберметра и записать в табл. 1.

Таблица 1

Материал образца: _________

 

Экспериментальные данные Расчетные данные
№ п/п I,А α1 α2 ׀α1- α2׀ H, А/м Ф, Вб В, Тл μ
0,1              
0,2              
… …              
1,5              

 

14. Повторить пункты 7-13 работы, устанавливая в каждом последующем эксперименте величину тока I на 0,1А больше предыдущего значения до значения I = 1,5А.

Примечание: после установления каждого конкретного значения тока возбуждения произвести магнитную тренировку образца, установив вначале переключатель милливеберметра 1-2-3 в положение 3, а затем переключатель П3 в положение "тренировка" на 1-2с. После тренировки образца переключатели 1-2-3 и П3 повернуть в первоначальное положение и продолжить исследования.

  1. Для исследования второго образца переключатель П1 поставить в положение 2. Данные записать в табл. 2, по форме аналогичную табл. 1.
  2. Для всех экспериментов произвести расчет магнитного потока (в веберах) по формуле и записать в табл. 1 и 2.

где Ф - магнитный поток, Вб; W2 - число витков измерительной обмотки; Сф - постоянная милливеберметра:

  1. Определить магнитную индукцию и напряженность магнитного поля по формулам и записать в табл. 1, 2.

где В - магнитная индукция, Тл; S - площадь поперечного сечения образца, м2;

где Н - напряженность магнитного поля, А/м; I - ток возбуждения, A; W1 - число витков намагничивающей обмотки; l - средняя длина магнитной линии в образце, м.

  1. Определить статическую магнитную проницаемость по формуле и записать в табл. 1, 2.

где - магнитная постоянная.

19. Построить график зависимостей В = f1(H) и = f2(H) для обоих образцов.

20. Проведите сравнительный анализ полученных характеристик. Объясните их. Сделайте выводы.

 

Вопросы к коллоквиуму

 

  1. Что называется основной кривой намагничивания ферромагнетиков?
  2. По каким параметрам и как классифицируются магнитные материалы?
  3. Укажите основные магнитные характеристики, при помощи которых оцениваются магнитные свойства материалов.
  4. Какие составляющие магнитных потерь проявляются в сердечниках из электротехнической стали?
  5. Как определить статическую магнитную проницаемость в области слабых и больших магнитных полей?
  6. Объясните принцип измерения параметров материалов в данной работе.

 

Библиографический список

 

  1. Пасынков, В.В. Материалы электронной техники/ В.В. Пасын­ков. - М.: Высш. шк., 1980. - 406 с.
  2. Преображенский, А.А. Магнитные материалы и элементы: учебное пособие/ А.А. Преображенский. - М.: Высш. шк., 1986 -351с.

 

 

Учебное издание

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ