Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

напряженность намагничивающего поля или магнитную индукцию (зная //, можно рассчитать В и наоборот).

Напряженность намагничивающего поля можно определить по току в намагничивающей обмотке и ее параметрам. Непосредствен­ ное измерение намагничивающего тока путем включения прибора в плечо моста недопустимо, так как наличие прибора в плече моста исказит результаты измерения L x и гх, поэтому измеряется ток в нераз-. ветвленной цепи моста и по нему рассчитывается ток в намагничива­ ющей обмотке. Тогда

У 2 Іи>

TL

Максимальное значение индукции можно подсчитать следующим образом:

Вm = М-Оu n i •

Для измерения магнитной индукции (если не измеряется напря­ женность намагничивающего поля) необходимо па образец нанести вторую (измерительную) обмотку іѵв и с помощью вольтметра средних значений измерить напряжение на ее зажимах, т. е. определить мак­ симальное значение индукции Вт:

где иср — показания вольтметра.

Для получения достоверных результатов при использовании мостов следует проводить испытание в слабых нолях. При повышении индук­ ции форма кривой напряжения на плече с образцом искажается и мост можно уравновесить лишь на первой гармонике, т . е . нульиндикатор в диагонали должен быть настроен на первую гармонику. В этом случае полученные магнитные характеристики будут относиться к первым гармоникам: ІІ1т и В1т.

К недостаткам мостовых схем следует отнести также влияние на результаты измерения индуктивных и емкостных связей отдельных элементов схемы моста.

Завод «Точэлектроприбор» выпускает мостовую установку типа У520 для испытания магнитных материалов на переменном токе часто­ той 500, 1000, 2400 и 4800 Гц.

300

Определение характеристик магнитных материалов при одновре­ менном намагничивании постоянным и переменным полями. Режим одновременного намагничивания магнитного материала постоянным и переменным полями применяется в современных устройствах и аппаратах довольно широко. Характеристики материала в условиях одновременного намагничивания можно определить теми же методами, что и характеристики материалов в переменных магнитных полях. Разница будет заключаться лишь в наличии дополнительной обмотки для создания постоянного (подмагпичивающего) поля.

Основными характеристиками в условиях одновременного намаг­ ничивания является зависимость переменной составляющей индукции от переменной составляющей намаг­ ничивающего поля при различных значениях постоянного поля, потери на гистерезис и вихревые токи и др.

.13 зависимости от того, какие значе­ ния В и II необходимо определить (максимальные, мгновенные, значе­ ния первых гармоник), применяется тот или иной метод испытания.

разцов, определяется значение индукции в материале по показаниям Вольтметра средних значений, включенного на зажимы измеритель­ ных обмоток. Потери в материале при одновременном намагничивании можно измерить ваттметровым методом.

Необходимо заметить-, что характеристики, полученные для режима одновременного намагничивания постоянным и переменным полями, еще в большей степени, чем при намагничивании в перемен­ ном поле, следует относить к конкретному образцу и конкретным условиям намагничивания, так как на эти характеристики, кроме всех перечисленных выше причин, влияют еще и параметры цепей. Целесообразно определить эти характеристики непосредственно в кон­ кретном устройстве.

Ваттметровый способ определения потерь на гистерезис и вихре­ вые токи. Идея ваттметрового способа измерения потерь на гистерезис и вихревые токи прп намагничивании магнитного материала перемен-

301

ним полем принадлежит M . О. Доливо-Добровольскому. Прибор для измерения потерь ваттметровым методом впервые был разработан Эпштейном, поэтому его обычно называют прибором Эппітейна.

Существуют две разновидности прибора Эпштейпа — одпо-и двухобмоточный. Однообмоточный прибор имеет ряд недостатков, которы­ ми обусловлены повышенные погрешности измерения, поэто­ му в настоящее время он рас­

пространения не имеет.

ных вдоль и поперек листа (поровну), закладывается в катушки, образуя замкнутую магнитную цепь.

Последовательная обмотка ваттметра включается в цепь намаг­

можно пренебречь по сравнению с большими сопротивлениями вольт­ метра и параллельной обмотки ваттметра. Совпадает с Е2 и вектор

302

вторичного тока / 2 , так как сопротивление цени практически можно считать чисто активным. Вектор намагничивающего тока І0 опережает вектор потока Ф из-за наличия потерь в метериале на гистерезис и вихревые токи.

Потери на гистересис и вихревые токи определяются соотношением

Первое слагаемое равно потерям в материале, второе — потерям во вторичной цепи. Последнее слагаемое можно представить следую­ щим образом:

где г\- — сопротивление вольтметра; rw — сопротивление параллель­ ной обмотки ваттметра.

Так как сопротивление измерительной обмотки мало по сравнению с сопротивлениями Гу и Г\у, то потерями в измерительной обмотке можно пренебречь.

Потери в материале равны:

Угол сдвига фаз между С/2 и Іг велик ввиду преобладания реактив­ ного сопротивления, поэтому в приборе Эпштейна применяется мало­ косинусный ваттметр. Значение индукции в материале, при которой проводилось измерение полных потерь, определяется вольтметром средних значений.

Если показания вольтметра равны U2cp, то максимальное значе­ ние индукции можно определить по формуле

Иногда возникает необходимость оценить отдельно потери на гистерезис и потери на вихревые токи. Потери на гистерезис можно наіітн по площади петли гистерезиса при намагничивании в постоянном поле. Измерить потери на вихре­ вые токп отдельно от потерь на гистерезис нельзя, так как явления эти неотде­ лимы, и при намагничивании в переменном поле можно измерить лишь суммар­ ные потери. Существуют аналитический и графический методы разделения по­ терь, основанные на том, что при относительно низких частотах (до 100 Гц) можно считать потери на гистерезис пропорциональными первой степени часто-

303