Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лабораторная работа № 5. Тема: “ Исследование свойств магнитных материалов”

Тема: “ Исследование свойств магнитных материалов”

 

Факультет: ЭлМ

Выполнили студенты

группы 022-0702:

Васильев А.С.

Епанешников И.А.

Усов М.С.

 

Проверил: Иванов Е.А.

 

 

Псков

Цель работы: исследование свойств ферромагнитных материалов с помощью осциллографа по виду гистерезисной петли и основной кривой намагничивания.

 

1. Схема установки для исследования ферромагнитных материалов приведена на рис. 1.

Рис. 1 Схема установки для исследования ферромагнитных материалов

с помощью осциллографа

ГЗ-1 - звуковой генератор; ОСЦ - электронный осциллограф с горизонтальным (х) и вертикальным (у) входами; П - испытываемый образец; R1 - образцовое сопротивление (10Ом); С1 и R2 - интегрирующая цепочка (1мкФ, 300 кОм); wк.3 - короткозамкнутые витки (1, 2, 3, 4); w1 - витки первичной обмотки (100в); w2 - витки вторичной обмотки (1330в).

 

2. Результаты градуировки осей осциллографа приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты градуировки осей осциллографа

Горизонтальная ось
v1 UГ, В R1, Ом rср, cм x, мм h, А× м-1/мм
  0, 8 18.5     1, 38
Вертикальная ось
v2 UВ, В C1, мкФ R2, кОм S, см2 y, мм b, Тл/мм
  0, 008     0.36   2*10-3

 

Масштаб горизонтальной оси осциллографа вычислили по формуле (1). Масштаб вертикальной оси осциллографа вычислили по формуле (2).

 

Формула (1):

,

где - число витков первичной обмотки ферромагнитного образца,

- напряжение по вольтметру, В

- величина образцового сопротивления, Ом

- средний радиус образца, c м

- число миллиметров, на которое отклонился луч.

(А× м-1/мм)

Формула (2):

,

где - число витков вторичной обмотки образца,

- напряжение на вертикальном усилителе с учетом ослабления

осциллографа, В

- емкость конденсатора, Ф

- сопротивление, Ом

- площадь сечения испытуемого образца, см2

- число миллиметров, на которое отклонился луч.

(Тл/мм)

 

3. Результаты определения потерь в образце ферромагнитного материала, приведены в таблицах 2, 3.

Таблица 2 – Результаты определения потерь в образце ферромагнитного материала при наложении короткозамкнутых витков

Материал Sn, см2 r, г/см3 h, А× м-1/мм b, Тл/мм p, Дж/г f, Гц p1, Вт/г vк.з.  
Ферромаг-нетик     1, 38 0, 002 3, 65*10-10   1, 83*10-08  
  8, 52*10-10 4, 26*10-08  
  16, 23*10-10 8, 11*10-08  
  17, 86*10-10 8, 93*10-08  

 

Потери в образце вычислили по формуле (3).

Формула (3):

,

где - площадь гистерезисной петли, мм2

r - плотность материала образца, г/см3.

(Дж/г) - пример расчета для vк.з.=0.

Удельные потери в образце в секунду определяются по формуле (4).

Формула (4):

,

где - частота, Гц.

(Вт/г) - пример расчета для vк.з.=0.

Таблица 3 – Результаты определения потерь в образце ферромагнитного материала на разных частотах

Материал Sn, см2 r, г/см3 h, А× м-1/мм b, Тл/мм p, Дж/г f, Гц p1, Вт/г vк.з.  
Ферромаг-нетик     1, 38 0, 002 6, 5*10-10   12, 9*10-08  
  7, 3*10-10   29, 2*10-08
  8, 93*10-10   53, 6*10-08
  10, 55*10-10   84, 4*10-08

Таблица 3 рассчитывается аналогично таблице 2 по формулам (3) и (4).

 

4. Кривые зависимости удельных потерь от числа короткозамкнутых витков и от частоты , построенные по полученным данным, приведены на рисунках 1 и 2 (соотв.).

Рисунок 1 – Кривая зав-ти удельных потерь от числа к.з. витков

Рисунок 2 – Кривая зав-ти удельных потерь от частоты

5. Результаты определения зависимости m от H, приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Результаты определения зависимости m от H

Материал f, Гц x, мм H, А× м-1 y, мм B, Тл m, Тл× м/А
      2, 76   0, 004 0, 00145
  5, 52   0, 016 0, 00290
  8, 28   0, 03 0, 00362
  11, 04   0, 05 0, 00453
  13, 8   0, 058 0, 00420
  16, 56   0, 062 0, 00374
  19, 32   0, 068 0, 00352
  22, 08   0, 07 0, 00317
  24, 84   0, 07 0, 00282
  27, 6   0, 07 0, 00254
  30, 36   0, 07 0, 00231
  33, 12   0, 07 0, 00211
  35, 88   0, 07 0, 00195
    2, 76   0, 004 0, 00145
  5, 52   0, 008 0, 00145
  8, 28   0, 028 0, 00338
  11, 04   0, 044 0, 00399
  13, 8   0, 052 0, 00377
  16, 56   0, 06 0, 00362
  19, 32   0, 064 0, 00331
  22, 08   0, 068 0, 00308
  24, 84   0, 07 0, 00282
  27, 6   0, 07 0, 00254
  30, 36   0, 07 0, 00231
  33, 12   0, 07 0, 00211
  35, 88   0, 07 0, 00195
    2, 76   0, 008 0, 00290
  5, 52   0, 01 0, 00181
  8, 28   0, 02 0, 00242
  11, 04   0, 04 0, 00362
  13, 8   0, 054 0, 00391
  16, 56   0, 06 0, 00362
Продолжение таблицы 4
14

 19, 32   0, 064 0, 00331
  22, 08   0, 068 0, 00308
  24, 84   0, 068 0, 00274
  27, 6   0, 07 0, 00254
  30, 36   0, 072 0, 00237
  33, 12   0, 072 0, 00217
  35, 88   0, 072 0, 00201
    2, 76   0, 008 0, 00290
  5, 52   0, 01 0, 00181
  8, 28   0, 018 0, 00217
  11, 04   0, 04 0, 00362
  13, 8   0, 056 0, 00406
  16, 56   0, 062 0, 00374
  19, 32   0, 064 0, 00331
  22, 08   0, 066 0, 00299
  24, 84   0, 066 0, 00266
  27, 6   0, 07 0, 00254
  30, 36   0, 07 0, 00231
  33, 12   0, 07 0, 00211
  35, 88   0, 07 0, 00195
  38, 64   0, 07 0, 00181
    2, 76   0, 006 0, 00217
  5, 52   0, 01 0, 00181
  8, 28   0, 016 0, 00193
  11, 04   0, 03 0, 00272
  13, 8   0, 046 0, 00333
  16, 56   0, 06 0, 00362
  19, 32   0, 064 0, 00331
  22, 08   0, 066 0, 00299
  24, 84   0, 066 0, 00266
  27, 6   0, 07 0, 00254
  30, 36   0, 07 0, 00231
  33, 12   0, 07 0, 00211
  35, 88   0, 072 0, 00201
  38, 64   0, 072 0, 00186
  41, 4   0, 072 0, 00174

6. Магнитную проницаемость образца определили по формуле (4).

Формула (4):

где B и H снимаются с основной кривой намагничивания.

(Тл× м/А) - пример расчета для частоты 800 Гц при х=30.

7. Основные кривые намагничивания для различных частот и график зависимости mмакс от частоты, построенные по данным таблицы 4, приведены на рисунках 3-7.

Рисунок 3 - Основная кривая намагничивания для частоты 50 Гц.

Рисунок 4 – Основная кривая намагничивания для частоты 200 Гц.

Рисунок 5 – Основная кривая намагничивания для частоты 400 Гц.

Рисунок 6 – Основная кривая намагничивания для частоты 600 Гц.

Рисунок 7 – Основная кривая намагничивания для частоты 800 Гц.

 

График зависимости mмакс от частоты приведён на рисунке 8.

Рисунок 8 – График зависимости mмакс от частоты

 

8. Выводы:

1) из рисунков 1 и 2 видно, что при увеличении количества короткозамкнутых витков и при повышении частоты удельные потери увеличиваются;

2) из рисунков 3-7 видно, что при В ≈ 0, 07 Тл на разных частотах ферромагнетик достигает точки насыщения и индукция больше не повышается;

3) из рисунка 8 видно, что магнитная проницаемость mмакс уменьшается с увеличением частоты.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Решение. Определим фактический уровень выплат страховщика Yq = 65 : 56 = 1,16; | Выполнив условия, вы получаете бонусную скидку в размере 500 рублей**!




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.