Описание установки

Схема установки изображена на рис. 11. Измерения можно производить при произвольной форме кривой намагничивающего тока. Однако петля, полученная при синусоидальном намагничивающем токе, несколько отличается от петли, полученной при синусоидальном питающем напряжении. Поэтому, сравнивая различные кривые B=f(H),необходимо производить измерения при одинаковой форме тока. В данной работе измерения производятся как при синусоидальном напряжении, так и при синусоидальном токе. В последнем случае последовательно с намагничивающей обмоткой к синусоидальному напряжению, получаемому от трансформатора, подключается активное сопротивление R, значительно превышающее полное сопротивление намагничивающей обмотки.

После получения на экране осциллографа петли гистерезиса требуемых размеров необходимо записать параметры измерительной цепи R₁ , R₂ , C и масштабные коэффициенты m_x и m_y , которые определяются непосредственно по положению ручек усилителей осциллографа.

Определив по выражениям 4 и 5 масштабы m_H и m_B , можно найти В и Н в любой точке полученной осциллограммы.

Н = m_H h_x, (6)

B = m_B h_y , (7)

где h_x - отклонение луча по оси Х (мм), соответствующее искомой напряженности Н; h_y - отклонение луча по оси Y (мм), соответствующее искомой индукции В.

Порядок выполнения работы

Для проведения работы могут быть использованы осциллографы типа

С1 - 68.

Включение осциллографа производится в следующей последовательности:

1. заземляющие клеммы осциллографа соединяются с шиной заземления;

2. вилка питания осциллографа включается в штепсельную розетку на то напряжение, которое указано на задней панели осциллографа (220 или 127 В);

3. включается тумблер осциллографа “Сеть вкл.”.

Скорость развертки регулируется при помощи переключателя “ Диапазоны частот”. Устойчивость изображения на экране достигается ручками “Частота плавно” и “Амплитуда синхронизации”. Масштаб изображения по оси времени можно также регулировать коэффициентом усиления горизонтального усилителя. Для получения кривых перемагничивания на вход горизонтального усилителя подается напряжение с сопротивления R₁, а переключатель “Диапазон частот” ставится в положение “Х”.

Задание к работе

1. При синусоидальном напряжении промышленной частоты для двух разных образцов магнитных материалов ( электротехническая сталь и феррит) зарисовать на кальку предельный симметричный цикл перемагничивания в режиме насыщения и в том же масштабе - серию непредельных петель перемагничивания (не менее 3 - 4 циклов). По полученным осциллограммам построить основную кривую намагничивания материала. При проведении опытов данного пункта целесообразно придерживаться следующей последовательности:

а) собрать схему рис.11, подключив испытуемый образец; сопротивление R зашунтировать тумблером 6; настроить осциллограф;

б) при нулевом положении регулятора напряжения подать питание к схеме;

в) постепенно увеличивая напряжение питания, меняя коэффициенты усиления, переключая сопротивления и схемы и подстраивая осциллограф , получить на экране четкое, без искажений, изображение симметричного предельного цикла перемагничивания; изображение должно занимать примерно 2/3 площади экрана в его центре;

г) не меняя более коэффициенты усиления, зарисовать предельный цикл перемагничивания, а затем, понижая напряжение, - серию непредельных циклов (рис.13);

д) записать значения выбранных для данного образца коэффициентов усиления;

е) записать параметры образца и схемы измерения;

ж) вычислить масштабы m_H и m_B , перестроить полученные осциллограммы в масштабах m_H и m_B , нанести основную кривую намагничивания.

Указанные операции произвести отдельно для каждого из образцов. Данные измерений и расчетов занести в табл. 7.

Таблица 7

Результаты испытаний

Материал сердечника	Параметры схемы и образца							Масштабы
	W1	W2	Lср, М	S, М^2	R1, Ом	R2, Ом	С, Ф	mH, А/М /сМ		m	mB, Т/сМ

2. При частоте 50 Гц для одного из образцов в режиме насыщения для одной и той же максимальной индукции зарисовать петли перемагничивания и осциллограммы намагничивающего тока и индукции:

а) при синусоидальном напряжении (сопротивление R зашунтировано);

б) при синусоидальном токе (тумблер 6 выключен).

Объяснить причину различия полученных петель перемагничивания.

3. Для одного из образцов зарисовать отдельно кривые перемагничивания в ненасыщенном и сильно насыщенном состоянии при синусоидальном напряжении 50 Гц. Для каждого случая снять осциллограммы изменения тока от времени. Анализируя полученные осциллограммы, объяснить причину искажения формы кривой тока.

Отчет должен содержать: принципиальную схему установки; эскизы испытуемых образцов; краткое описание свойств исследуемых магнитных материалов и области их применения; таблицу с результатами замеров и вычислений; расшифрованные динамические петли перемагничивания ; зарисованные с экрана осциллографа осциллограммы; выводы по результатам работы.