Студопедия — Опыт 2. Измерение динамических характеристик ферромагнитных материалов осциллографическим методом
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Опыт 2. Измерение динамических характеристик ферромагнитных материалов осциллографическим методом






Динамическими характеристиками магнитных материалов называют характеристики, полученные в переменных магнитных полях. Динамические характеристики в значительной мере зависят не только от качества самого материала, но и от ряда других факторов: формы и размеров образца, формы кривой и частоты изменения намагничивающего поля и т. д. Поэтому динамические характеристики являются по существу характеристиками не материала, а конкретного образца и по ним можно судить о пригодности образца для конкретных условий намагничивания. К основным динамическим характеристикам магнитных материалов относят динамические петли гистерезиса и динамические кривые намагничивания.

На рис. 5.7, а показано семейство петель гистерезиса, полученных при различных значениях максимальных напряжённостей магнитного поля. Петля гистерезиса, соответствующая насыщению материала, называется предельной динамической петлёй. В справочниках обычно приводят симметричные предельные петли гистерезиса для различных материалов. По предельной петле гистерезиса можно найти максимальное значение индукции Bm и напряжённости Hm, а также остаточную индукцию Br (при H=0) и коэрцитивную силу Hc, т.е. напряжённость поля, при которой B=0.

Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, затраченной на перемагничивание вещества и вихревые токи.

Другая характеристика – основная динамическая кривая намагничивания представляет собой геометрическое место вершин симметричных петель гистерезиса и строится путём соединения вершин частных петель гистерезиса. По виду основной кривой намагничивания можно определить магнитные проницаемости для различных значений H.

Кривая относительной магнитной проницаемости μ r = B/μ 0H, где μ 0 = 4 π 10–7 Гн/м является магнитной постоянной, показана на рис. 5.7, б.

Начальный участок кривой соответствует области начальной

магнитной проницаемости , которая графически определяется как tg α н с учётом масштабов по осям. Аналогично находится максимальная магнитная проницаемость μ r m по tg α m.

 

 

 


 

 

По виду основной кривой намагничивания и петли гистерезиса, а также по значениям Bm, Hm, Br, Hc можно судить о свойствах данного магнитного материала и области его практического применения. Материалы с узкой петлёй гистерезиса и большим значением Br, являющиеся магнитомягкими, целесообразно применять, например, для изготовления магнитопроводов измерительных механизмов, у которых рабочее магнитное поле создаётся измеряемым током. Это уменьшит погрешности из-за гистерезиса и нелинейности кривой намагничивания (ферродинамические, индукционные приборы). Материалы с широкой петлёй гистерезиса, большой коэрцитивной силой Hc относятся к магнитотвёрдым и используются для изготовления постоянных магнитов.

Основные параметры магнитомягких материалов, наиболее часто используемых в технике, приведены в табл. 5.2.

Осциллографический метод исследования магнитных материалов на переменном токе удобен тем, что позволяет визуально наблюдать динамические петли, а также производить измерение магнитных характеристик в широком диапазоне частот.

 

Таблица 5.2

Материал Bm, Тл Hm, А/М Br, Тл Hc, А/М μ r нач μ r макс
Электро-техническая сталь 1, 4÷ 1, 8 70÷ 350 1, 1÷ 1, 6 10÷ 50 250÷ 800 5000÷ 33000
Железо-никелиевые сплавы 0, 4÷ 1, 6 4÷ 200 0, 3÷ 1, 4 0, 5÷ 30 1700÷ 300000 160000÷ 4450000
Магнитно-мягкие ферриты 0, 1÷ 0, 4 30÷ 10000 0, 05÷ 0, 3 4÷ 2000 5÷ 35000 100÷ 30000

Схема установки для определения магнитных характеристик осциллографическим методом приведена на рис.5.8.

 


Установка состоит из осциллографа, на вход вертикального отклонения которого Y подано напряжение с выхода интегрирующей цепочки, а на вход горизонтального отклонения Х – напряжение, снимаемое с сопротивления Rэ. Испытуемый образец кольцевой формы содержит намагничивающую и измерительную обмотки. В цепь намагничивающей обмотки включён амперметр и сопротивление Rэ, к зажимам измерительной обмотки – интегрирующая цепочка RиCи. Автотрансформатор обеспечивает регулирование тока через намагничивающую обмотку. На Х вход осциллографа подаётся напряжение UHt, пропорциональное намагничивающему току (по закону Ома):

,

а ток iнам пропорционален напряжённости магнитного поля (по закону полного тока):

,

где l ср – средняя длина магнитной линии образца.

Таким образом, мгновенное значение напряжения UHt пропорционально мгновенному значению напряжённости магнитного поля образца H t:

.

В измерительной обмотке наводится ЭДС, пропорциональная производной от индукции по времени

,

где S – площадь поперечного сечения образца.

Выходное напряжение интегрирующей цепочки оказывается пропорциональным мгновенному значению индукции

,

где и = Rи Cи – постоянная времени интегрирования.

Поэтому электронный луч осциллографа опишет на экране кривую, являющуюся динамической петлёй гистерезиса.







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 1599. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия