Лабораторна робота 5 Дослідження магнітних матеріалів осцилографічним методом
1 Ціль роботи
1.1 Досліджувати магнітні властивості сердечника трансформатора напруги з фериту.
1.2 Досліджувати магнітні властивості сердечника трансформатора напруги з електротехнічної сталі.
У результаті виконаної роботи студент повинний:
знати - основні властивості, переваги і недоліки, область застосування магнітних матеріалів, магнітні характеристики, розмірності магнітних параметрів;
уміти - аналізувати характеристики магнітних матеріалів з метою їхнього порівняння, правильно вибрати матеріал для конкретного застосування.
2 Пояснення до роботи
Лабораторна робота виконується на установці, що складається з електронного осцилографа (на схемі не показаний), двох досліджуваних трансформаторів TV1 і TV2 із сердечниками з фериту й електротехнічної сталі, автотрансформатора Т1, автоматичного вимикача QF, проміжного реле 1KV, реле напруги 2KV, вимірювальних приладів PA, PV1 і PV2, сигнальних ламп HL1 і HL2, трансформатора Т2 для живлення сигнальних ламп HL1 і HL2, резисторів RR1, RR2, RR3, ланцюга RR4C.
Падіння напруги на резисторі RR3, пропорційне напруженості магнітного поля (Н) у сердечниках трансформаторів TV1 чи TV2, подається на пластини "X" осцилографа, а напруга з конденсатора С інтегруючого ланцюга RR4C, пропорційна величині індукції (В) у сердечниках трансформаторів TV1 чи TV2, подається на пластини "Y" осцилографа. Принципова електрична схема установки приведена на рис. 2.1 Регулювання напруги, яка подається на схему, здійснюється автотрансформатором Т1. При напругах від О В до 50 В досліджується трансформатор TV1 із сердечником з фериту. При напругах від 50 В до 100 В досліджується трансформатор TV2 із сердечником з електротехнічної сталі. Переключення трансформаторів TV1 і TV2 здійснюється автоматично за допомогою реле напруги 2KV і проміжного реле 1KV при досягненні на виході автотрансформатора Т1 величини напруги порядку
50 В. Момент переключення фіксується по загоранню сигнальної лампи HL2.
Рисунок 2.1 - Схема для дослідження магнітних властивостей сердечників трансформаторів TV1 і TV2
3 Указівки до виконання лабораторної роботи і заходи щодо тб
3.1 Перед включенням лабораторної установки рукоятку автотрансформатора Т1 поставити у вихідне положення, повернувши її проти годинної стрілки до упора. Подачу напруги здійснювати тільки в присутності викладача.
3.2 Уключити тумблер "мережа" на осцилографі і прогріти його.
3.3 Рукоятку регулятора "діапазон частот" поставити в положення "вимк".
3.4 Рукоятки регуляторів "посилення" по входах на пластини осцилографа "X" і "Y" поставити в положення "0".
3.5 Регуляторами положення луча виставити світлу крапку в центр екрана осцилографа і відрегулювати яскравість світіння. При необхідності відкоригувати фокусування луча.
3.6 Включити тумблером SA1 (на схемі не показаний) мережний розділовий трансформатор.
3.7 Включити автоматичний вимикач QF на панелі лабораторної установки. При цьому загоряється сигнальна лампа HL1.
3.8 Накласти кальку чи інший прозорий матеріал на екран осцилографа для замальовки зображення петлі гістерезиса.
3.9 В присутності викладача, поступово збільшуючи напругу U1 автотрансформатором Т1 і регулюючи посилення по входах на пластини "X" і " Y " осцилографа, одержати чітке зображення петлі гістерезиса.
3.10 При встановлених коефіцієнтах підсилення осцилографа в межах зміни напруги U1 від 10 В до 50 В, використовуючи при цьому вольтметр PV1, замалювати на кальку з екрана осцилографа сімейство з 3-5 петель гістерезиса для досліджуваного сердечника трансформатора напруги TV1 з фериту. Для кожної фіксованої напруги U1 одночасно реєструються показання приладів РА і PV2. Отримані дані заносяться до протоколу.
3.11 Не змінюючи посилення на входах осцилографа автотрансформатором Т1 збільшити напругу U1 до величини більш 50 В. При цьому спрацьовують реле напруги 2KV і проміжне реле 1KV, за допомогою якого відключається трансформатор TV1 і підключається до джерела живлення трансформатор TV2 із сердечником з електротехнічної сталі, одночасно гасне сигнальна лампа HL1 і загоряється сигнальна лампа HL2.
3.12 У межах зміни напруги U1 від 50 В до 100 В замалювати на кальку з екрана осцилографа сімейство з 4-5 петель гістерезиса для досліджуваного сердечника трансформатора TV2 з електротехнічної сталі. Для кожної петлі гістерезиса записати показання приладів, як і в п. 3.10.
3.13 Після виконання роботи рукоятку автотрансформатора Т1 поставити в положення "0", відключити автоматичний вимикач QF і всі тумблери керування.
3.14 Результати вимірів і розрахунків занести в табл. 3.1.
Таблиця 3.1 - Дослідження магнітних властивостей сердечників трансформаторів напруги
|
Найменування досліджує мого зразка |
Виміряно |
Вичислено | |||||||||
|
U1 |
U2 |
I1 |
Bm |
Hm |
r |
rн |
rm |
Pуд | |||
|
В |
В |
А |
Тл |
А/м |
- |
- |
- |
Вт/кг | |||
|
Трансформатор TV1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
Трансформатор TV2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
Примітка. Отримані розрахункові значення В; Н; rн; rm; Pуд зіставити з аналогічними даними, що маються в підручнику чи довідковій літературі для досліджуваних магнітних матеріалів.