1   2   3   4   5   6
Ім'я файлу: Ел. матеріали_ЛР_печать.doc
Розширення: doc
Розмір: 3498кб.
Дата: 11.10.2022
скачати

Вплив розмірів зразка й повітряного зазору на статичні магнітні характеристики.


Статичні магнітні характеристики матеріалу можуть значно змінитися при виготовленні з нього того або іншого типу осердя.

Покажемо на прикладі кільцевого осердя вплив його геометрії на статичні магнітні характеристики.



Рисунок 3.11 Кільцеве осердя

Будемо вважати, що осердя складається з великої кількості тонких циліндричних шарів товщиною dr. Нехай кожний елементарний шар має ідеальну петлю гістерезису.



Рисунок 3.12 Елементарний шар осердя

Приймемо Нсл - напруженість магнітного поля в шарі; Нср - напруженість магнітного поля в осерді, розрахована для середньої силової лінії.

Перемагнічування осердя починається тоді, коли напруженість поля досягає на внутрішній поверхні осердя Нс.

Напруженість поля в шарі, вилученому на відстань r від центра осердя визначається за формою

(3.7)

При подачі перемагнічуючого імпульсу перемагнічуються всі ті шари осердя, для яких Нсл > Нс

Перемагнічування осердя закінчується, коли напруженість поля в зовнішньому шарі також досягає Нс.

Із за поступового перемагнічування осердя (перемагнічування по шарах) його петля гістерезису буде мати сторони не паралельні осі ординат.

Напруженості На й Нв визначають зі співвідношення

(3.8), (3.9)

Магнітна проникність на ділянці петлі, що піднімається

(3.10)

Таким чином, чим менше γ тим більше петля гістерезису осердя відрізняється від петлі гістерезису його матеріалу.

Розглянемо вплив повітряного зазору на магнітні характеристики осердя.



Рисунок 3.13 Осердя

При відсутності зовнішнього магнітного поля в зазорі магнітного осердя буде магнітне поле, обумовлене залишковою намагніченістю осердя.

Аналогічно в осерді буде існувати магнітне поле, обумовлене «залишковою намагніченістю» повітряного зазору.

Відповідно до другого закону Кірхгофа

(3.11)

(3.12)

Із цих виразів (3.13)

Де можна розглядати як магнітний опір повітряного зазору, наведеного до довжини осердя.

У осерді із зазором виникає напруженість поля, що розмагнічує, спрямованого на зустріч напруженості зовнішнього поля.

Нвнутр = Нвнешн - Нразма
Нразм приблизно можна вважати пропорційно намагніченості J

Нразм = NJ

N – коефіцієнт пропорційності – називається коефіцієнтом розмагнічування. Для кільцевого осердя



Рисунок 3.14 Петля гістерезису для кільцевого осердя

Якщо є крива намагнічування без зазору криву осердя із зазором будують у такий спосіб:

  1. Визначаємо коефіцієнт розмагнічування N;

  2. Розраховуємо кут (3.14)

  3. З довільної крапки А, що лежить на основній кривій намагнічування при δ = 0 опускають перпендикуляр до осі абсцис і під кутом θ проводять промінь. Відновивши перпендикуляр з D провівши горизонталь із А одержуємо крапку А' відповідній кривій намагнічування осердя із зазором.

При відносно більших зазорах хід кривій визначається не стільки магнітними властивостями матеріалу, скільки конструкцією магнітного ланцюга. Тому в магнітних ланцюгах із зазором може виявитися недоцільним застосування осердя з легко, що намагнічується матеріалу.

3.3 Хід роботи

3.3.1 Збираємо схему установки, зображеної на рисунку 3.15



Рисунок 3.15 – Схема лабораторної установки

3.3.2 Знімаємо вольт-амперні характеристики обох котушок и заносимо дані в таблицю 3.1

Таблиця 3.1- Результаті вимірів
Перша котушка
Друга котушка

№

I, мА
Е, В
I, мА
Е, В

1
5

0,15
5

2,55

2
7,5
0,27
7,5
2,65

3
10
0,33
10
2,69

4
12,5
0,42
12,5
2,71

5
15
0,51
15
2,74

6
17,5
0,59
17,5
2,76

7
20
0,65
20
2,78

8
22,5
0,74
22,5
2,79

9
25
0,83
25
2,8

10
27,5
0,9
27,5
2,81

11
30
0,99
30
2,82

12
35
1,15
32,5
2,83

13
40
1,37
35
2,84

14
50
1,62
37,5
2,84

15
60
1,75
40
2,85

16
70
1,84
42,5
2,85

17
80
1,88
45
2,85

18
90
1,92
47,5
2,86

19
100
1,93
50
2,86

Котушка №1: Котушка №2: Параметри кільця:



Розрахуємо площу перетину осердя



Розрахуємо кількість витків вторинної обмотки для першої котушки



Робимо розрахунок магнітної індукції за формулою:

,

де f=50Гц, =251 витків – кількість витків вторинної обмотки, S=54 - перетин.

Для першого осердя:

Тл.

Робимо розрахунок напруженості магнітного поля за формулою:

,

де =500 витків - кількість витків первинної обмотки, = м – середня довжина магнітної лінії.

Для першого осердя:



Аналогічно для інших випадків.

Таблиця 3.2 - Розрахунок магнітної індукції й напруженості магнітного поля в сердечнику

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Н,А/м
0,2571
0,3856
0,5142
0,6428
0,7713
0,8999
1,028
1,157
1,285
1,414

В,Тл
0,847
0,88
0,89
0,9
0,91
0,917
0,923
0,927
0,930
0,933




№
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Н,А/м
1,542
1,799
2,057
2,57
3,085
3,599
4,11
4,62
5,14

В,Тл
0,937
0,94
0,9438
0,9438
0,947
0,947
0,947
0,95
0,95



Рисунок 3.16 - Крива намагнічування першого осердя

Розрахуємо кількість витків вторинної обмотки для другої котушки



Робимо розрахунок магнітної індукції за формулою:

,

де f=50Гц, =500 витків – кількість витків вторинної обмотки, S=54 - перетин.

Для першого осердя:

Тл.

Робимо розрахунок напруженості магнітного поля за формулою:

,

де =500 витків - кількість витків первинної обмотки, = м – середня довжина магнітної лінії.

Для другого осердя:



Аналогічно для інших випадків

Таблиця 3.3 - Розрахунок магнітної індукції й напруженості магнітного поля в сердечнику

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Н,А/див
0.642
0.964
1.2856
1.607
1.928
2.24
2.57
2.89
3.214
3.535

В,Тл
0.041
0.075
0.091
0.1167
0.141
0.164
0.18
0.205
0.230
0.25

№
11
12
13
14
15
16
17
18
19



Н,А/М
3.856
4.178
4.499
4.82
5.14
5.646
5.785
6.106
6.42



В,Тл
0.2758
0.319
0.381
0.45
0.48
0.51
0.52
0.533
0.536





Рисунок 3.17 - Крива намагнічування другого осердя

При проведенні лабораторної роботи за допомогою осцилографа були зняті сигнали з обмоток котушок:

Перша котушка (I):


Параметри:
Перша котушка (II):



Параметри:
Перша котушка (III):


Параметри:

Друга котушка (I):


Параметри:

Друга котушка (II):



Параметри:

Друга котушка (III):


Параметри:


1   2   3   4   5   6

скачати

© Усі права захищені
написати до нас