Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Схема установки с использованием вольтметра, амперметра, фазометра.






На рис. 3.1 представлена схема установки с использованием вольтметра, амперметра, фазометра (ВАФ). Схема включает в себя генератор Г синусоидальных сигналов, частотомер Ч, ПЭМП – рабочий преобразователь, образец О, образцовое сопротивление R0, вольтметры В1, В2, фазометр Ф, амперметр А. Рабочий преобразователь представлен в виде индуктивности L1 и сопротивления R1, обмотки ПЭМП с изделием. Амперметр измеряет намагничивающий ток I до частоты 1, 5 кГц. Выше этих значений частоты используется образцовое сопротивление, падение напряжения на котором дает возможность измерить по закону Ома намагничивающий ток I по формуле

(3.1)

где – падение напряжения на образцовом сопротивлении.

Вольтметром В1 измеряют напряжение . Вольтметром В2 определяют падение напряжения на обмотке ПЭМП, т.е. U п. Фазометр Ф регистрирует фазовый угол сдвига между I и U п, т.е. φ I.

Рис. 3.2 иллюстрирует диаграмму напряжений U п, iω L 1 и R 1, магнитные потоки Ф 0, Ф 1 и Ф 2 и фазовые углы φ I сдвига между током I и напряжением U п, φ 0 – угол сдвига между суммарным магнитным потоком Ф Σ и Ф 0; φ 2 – угол сдвига между Ф 2 и Ф 0 ПЭМП, магнитных потоков и углов фазовых сдвигов.



 

 

Рисунок 3.1 – Схема установки включения ПЭМП на основе использования вольтметра, амперметра и фазометра (ВАФ)

 

 

 

Рисунок 3.2 – Векторная диаграмма напряжений на обмотке

Исходя из векторной диаграммы рис. 3.2 и схемы рис. 3.1, можно записать уравнение Кирхгофа, применив символический метод [23] операций с комплексными числами. При этом

(3.2)

где R – электрическое сопротивление обмотки ПЭМП без изделия; ψ 1 и ψ 2 – потокосцепления магнитных потоков Ф 1 и Ф 2 внутри кольцевого воздушного зазора между изделиями и обмоткой ПЭМП и в самом изделии, причем

ψ 1 = W Ф 1; (3.3)
ψ 2 = WФ 2. (3.4)

Из векторной диаграммы следует, что

(3.5)

Тогда уравнение (3.2) запишем таким образом:

(3.6)

Сократив обе части (3.6) на сомножитель и разделив на имеем выражение для U п в виде

(3.8)

Выразим формулу для определения ψ 2 и разделив обе части на i ω получим:

 

Выделив действительную и мнимую части выражения (3.10) и применив формулу Эйлера, найдем, что

(3.11)

Формулу для ψ 1 можно записать так:

(3.12)

С учетом того, что

(3.13)

где I – максимальный амплитудный ток, запишем (3.12) в виде

(3.14)

Принимая во внимание то, что η = а2 п 2, формулу (3.14) перепишем как

(3.15)

Известно, что индуктивность обмотки ПЭМП

(3.16)

С учетом (3.16) и (3.15) соотношение ψ 1 /I (см. в формуле (3.11)) находим из равенства

(3.17)

Удельное нормированное магнитное потокосцепление ψ определяем при использовании (2.13) как

(3.18)

Тогда значение ψ 2 рассчитывается из (3.18) по формуле

, (3.19)

а отношение ψ 2 /I, входящее в формулу (3.11), определим как

, (3.20)

где ψ 0 – потокосцепление обмотки без образца.

Если учесть, что

(3.21)

то с использованием (3.21) и (3.20) можно переписать:

(3.22)

А учитывая (3.18) и (3.22), формулу для определения ψ 2 /I можно записать в виде

(3.23)

Из (3.23) находим модуль и фазовый угол φ 2 параметра ψ , т.е.

(3.24)
(3.25)

Алгоритм определения относительной магнитной проницаемости μ r и удельной электрической проводимости σ с помощью ПЭМП в схеме ВАФ

Запишем алгоритм определения относительной магнитной проницаемости μ r и удельной электрической проводимости σ с помощью ПЭМП в виде следующей последовательности измерительных и расчетных процедур. В схеме ВАФ (см. рис. 3.1) вольтметром В2 измеряют падение напряжения U п, амперметром А или вольтметром В1 – ток I. Фазометром Ф регистрируют фазовый угол φ I между U п и I. Затем, зная паспортные данные ПЭМП, такие как R и L, а также фиксированную круговую частоту ω (или f), измеряемую частотомером Ч, считая значение η известным, находят по формулам (3.24) и (3.25) численные значения нормированного потокосцепления ψ и его фазового угла φ 2.

Далее процедура определения μ r и σ следующая. Используя универсальную функцию преобразования, т.е. φ 2 =f(х), находят обобщенный параметр х. Затем по 2-й универсальной функции преобразования, т.е. К=f(х), определяют параметр К. После этого на основании (3.13) вычисляют значение μ r для сплошного цилиндра по формуле

(3.34)

А исходя из (2.16), рассчитывают σ из выражения

(3.35)

Формулы (3.34) и (3.35) характеризуют последовательный цикл расчетов μ r и σ, т.е. сначала находят значение μ r, а затем – σ.






© 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.