Litnevsky_7_laba

Министерство образования Российской Федерации

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Лабораторная работа № 7

Исследование свойств ферримагнитных материалов

Выполнил ст. группы : Э222С

Тарасов Д. Ю.

Проверил :

Литневский А.Л.

Омск 2014

Цель работы: исследовать влияние температуры на магнитную проницаемость ферритового сердечника и определить точки Кюри.

Теоретическая часть:

Намагниченность сердечника под влиянием внешнего поля можно охарактеризовать уравнением

B = μ_о ∙μ_r ∙H,

где В – магнитная индукция, Тл; μ_о – магнитная постоянная, μ₀ = 4π·10^-7 Гн/м; μ_r – относительная магнитная проницаемость, о. е.

Температурная зависимость проницаемости под влиянием температуры принято характеризовать коэффициентом ТКµ, определяемым из выражения

TKμ = ,

где TK – температурный коэффициент, град^-1; ₁ и ₂ – магнитные проницаемости при температурах t₁ и t₂ соответственно, причем t₂ > t₁.

На рисунке 7.1 приведена типичная зависимость магнитной проницаемости от температуры.

Рис. 7.1. Зависимость магнитной проницаемости ферритов от температуры

Для этого необходимо измерить прибором АМ-3003 индуктивность однослойной катушки, равномерно намотанной на ферритовый сердечник. Магнитная проницаемость такого сердечника рассчитывается по формуле

μ = ,

где L – измеренная индуктивность, Гн; n – число витков катушки, n = 100; S – площадь сечения сердечника (рис. 4.3), м²; λ_ср – средняя длина магнитопровода, м; µ_o – магнитная постоянная, μ_o = 4π·10^-7 Гн/м.

Рис. 7.3. Размеры сердечника

Площадь сечения сердечника равна

S = h (R – r),

где h – высота сердечника, 12 мм; R – внешний радиус сердечника, R = 22,5 мм; r – внутренний радиус сердечника, 14 мм.

Средняя длина магнитопровода определяется по формуле

= 2π · r_ср = 2π (R + r)/2,

Практическая часть:

Марка Ферритового сердечника	Площадь поперечного сечения S,m2	Средняя длина магнитного провода, lср,м	Начальная интенсивность L, Гн	Начальная магнитная проницаемость μн,о.е.
М2000 НМ	102	114,61	3,972	355,338

t, *C	L,мкГн	μ,о.е	TKM, град
59	3,909	349,7022	-
62	3,898	348,7181	-0,00094
65	3,896	348,5392	-0,00017
68	3,894	348,3603	-0,00017
71	3,892	348,1814	-0,00017
74	3,890	348,0025	-0,00017
77	3,888	347,8235	-0,00017
80	3,886	347,6446	-0,00017
83	3,884	347,4657	-0,00017
86	3,882	347,2868	-0,00017
89	3,888	347,8235	0,000515
92	3,878	346,9289	-0,00086
95	3,876	346,7500	-0,00017
98	3,874	346,5711	-0,00017
101	3,872	346,3922	-0,00017
104	3,869	346,1238	-0,00026
107	3,867	345,9449	-0,00017
110	3,864	345,6765	-0,00026
113	3,862	345,4975	-0,00017
116	3,860	345,3186	-0,00017
119	3,856	344,9608	-0,00035
122	3,852	344,6029	-0,00035
125	3,850	344,424	-0,00017
128	3,847	344,1556	-0,00026
131	3,844	343,8873	-0,00026
134	3,840	343,5294	-0,00035
137	3,739	334,4939	-0,00877
140	3,733	333,9571	-0,00053
143	3,727	333,4203	-0,00054
146	3,721	332,8836	-0,00054
149	3,714	332,2574	-0,00063
152	3,709	331,8100	-0,00045
155	3,700	331,0049	-0,00081
158	3,690	330,1103	-0,00090
161	3,684	329,5735	-0,00054
164	3,582	320,4485	-0,00923
167	3,570	319,3750	-0,00112
170	3,553	317,8542	-0,00159
173	3,536	316,3333	-0,00159
176	3,519	314,8125	-0,00160
179	3,408	304,8824	-0,01051
182	3,382	302,5564	-0,00254
185	3,352	299,8725	-0,00296
188	3,216	287,7059	-0,01352
191	3,187	285,1115	-0,00301
194	3,145	281,3542	-0,00439	176	1,3697	122,534	-0,110930806
197	2,984	266,951	-0,01706	179	0,8742	78,207	-0,361758049
200	2,849	254,8738	-0,01508	182	0,7602	68,008	-0,130404942
203	2,787	249,3272	-0,00725	185	0,6005	53,721	-0,210076296
206	2,493	223,0257	-0,03516	188	0,2003	17,919	-0,095206376
209	1,708	152,7990	-0,10496	191	0,1233	11,031	-0,038442336
212	0,736	65,84314	-0,18970	194	0,0945	8,454	-0,023357664
215	0,526	47,05637	-0,09511

График зависимости μ = f(t)

График зависимости TKμ = f(t)

Вывод: В данной лабораторной работе мы исследовали влияние температуры на магнитную проницаемость ферритового сердечника и определили точки Кюри.

Вследствие того, что зависимость μ = f(t) получается «размытой», то есть не проявляется четко максимум μ, возникло затруднение в определении точки Кюри. Поэтому провели касательную к наиболее крутой части спада графика μ = f(t) (на основании графического дифференцирования) и точку Кюри определили как точку пересечения касательной с осью температур.