ности поля 0,01—100 А/см, магнитной индукции от 0,05 Т до насыщения. Питание от сети переменного тока 127 или 220 В, частотой 50 Гц. '.
12-6. П О Л У Ч Е Н И Е М А Г Н И Т Н Ы Х Х А Р А К Т Е Р И С Т И К С П Р И М Е Н Е Н И Е М ЭЛЕКТРОННОГО О С Ц И Л Л О Г Р А Ф А
Одна из схем для получения магнитных характеристик
с применением электронного |
осциллографа |
дана на |
рис. 12-15. |
|
|
На кольцевой образец наложены две обмотки. |
Намагничивающая обмотка wx и безреактивный рези |
стор гх через автотрансформатор |
присоединены |
к сети. |
|
|
|
|
|
|
|
Рпс . |
12-15. Схема |
получения магнитных |
характеристик с |
|
применением электронного |
осцпллографа. |
Напряжение их |
= |
ixrx на резисторе гх |
пропорционально |
намагничивающему току i v |
а следовательно, и напряжен |
ности |
поля в образце. |
|
|
|
Измерительная |
обмотка |
w2 замкнута |
на конденсатор |
и большое сопротивление г2 . |
обмотке э. д. с. |
Наведенная в |
измерительной |
|
е2 |
= |
w2 d<S/dt = w2S dB/dt. |
(12-26) |
Если сопротивление г2 велико по сравнению с остальной частью сопротивления цепи, то ток в измерительной цепи
|
U = e2/r2 |
= (w2S/r2) |
dB/dt. |
|
(12 |
-27) |
Напряжение |
на конденсаторе |
С |
|
|
|
|
1 |
Г . |
1 » S S Г ^dt |
= ^ |
B |
(12- |
28) |
С |
. V* ~" |
С |
гг |
|
|
|
|
|
пропорционально магнитной |
индукции |
в |
образце. |
|
|
Подведя через усилитель Ух к одной паре отклоняющих пластин осциллографа напряжение и, пропорциональное напряженности магнитного поля, а к другой паре пластин— усиленное усилителем У 2 напряжение ис, пропорцио нальное магнитной индукции в образце на экране ос циллографа, получим гистерезисную петлю.
12-7. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е ПОТЕРЬ В С Т А Л И В А Т Т М Е Т Р О В Ы М МЕТОДОМ
За каждый период переменного тока сталь перемагничивается и в ней происходит потеря энергии на перемагничиваиие — потеря на гистерезис.
Изменение магпитного потока вызывает появление
встали э. д. с. и вихревых токов, что также связано с по-
•терями энергии — потерями на вихревые токи.
Мощность потерь на гистерезис
|
Pr = r)fBnmV, |
(12-29) |
где |
т| — коэффициент гистерезиса; |
|
|
V — объем стали; |
|
|
п = 1,2 ч- 2 (в зависимости от магнитной индукции). |
|
Мощность потерь на вихревые токи |
|
|
PB = tf*A'B>mv', |
(12-30) |
где |
£ — коэффициент вихревых токов; |
|
|
А — толщина листов стали. |
|
Из написанного следует, что для данного сорта стали потери зависят от частоты тока и максимальной индукции.
Определение мощности потерь в стали ваттметровым методом, идея которого принадлежит М. О. Доливо-
- Добровольскому, производится на аппарате для исгш- ' тания стали.
Он состоит из четырех длинных (до 0,5 м) катушек,' укрепленных на раме, и зажимов для крепления образцов стали. Каждая катушка имеет по две обмотки с одинако вым числом витков. Внутрь катушек закладываются па кеты стали, образующие замкнутый магнитопровод. Па кеты набираются из полос листовой стали длиной 0,5 м, шириной 3-см. Половина полос нарезается вдоль проката листов, другая половина — в перпендикулярном напра влении! Полосы изолируются друг от друга ^папиросной бумагой. Масса всех пакетов не менее 10 кг.
При включении цепи (рис. 12-16) на переменное па-
пряжение ваттметр измерит мощность Р, |
состоящую из: |
1) |
мощности |
потерь в стали Рс = Рг |
+ |
Рв; |
2) |
мощности |
потерь |
в вольтметре Pv = |
U2/ry', |
3) |
мощности |
потерь |
в цепи напряжения |
ваттметра |
Ри = |
и2/Ги. |
|
|
|
|
Р я с . 12-16. Схема соедппеппя |
для пспытаиия стали |
ваттметровым |
методом. |
Следовательно, измеренная ваттметром мощность
P = Pc + Pv + Pu,
откуда мощность потерь в стали
P0=*P-(PV+Pu).
Разделив мощность потерь в стали на ее массу G, оп ределим мощность потерь, отнесенную к единице массы стали: Рс 0 = Pc/G, Так как мощность потерь в стали за висит от магнитной индукции, то последнюю необходимо знать при определении потерь.
Магнитная индукция
Bm = U/4t,UfwS,
|
|
|
|
|
|
которая непосредственно вытекает |
из известной |
формулы |
|
U = E = |
4№fu>SBm, |
|
где |
U — напряжение, |
измеряемое |
вольтметром, |
прибли-, |
женно равное э. д. с , |
паведенной |
в обмотке аппарата, |
так |
как падение напряжения в ней мало; |
|
S |
— сечение образца, |
определяемое по его |
массе и |
плотности материала.
12-8. Р А З Д Е Л Е Н И Е ПОТЕРЬ В С Т А Л И
Установка рис. 12-16 для разделения потерь в стали должна питаться от источника, допускающего регулировку частоты от 20 до 60 Гц.
Определив мощность потерь в стали при постоянной индукции и разных частотах, построим кривую зависи
мости |
мощности |
потерь от частоты |
P0 = |
F(f) (рис. |
12-17). |
Как показано раньше, мощность потерь в стали
|
• ра=PV+рв=nfBnmv+IF&BIV |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12-31) |
|
|
|
|
|
При |
постоянной |
магнитной ин |
|
|
|
|
|
дукции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р с = Р Р + |
Р в = |
а/ + 6/% |
(12-32) |
Р и с . |
12-17. |
Кривая |
|
где а = |
r\Bm V — мощность |
потерь |
|
на гистерезисе |
за один период; |
мощности |
потерь в |
|
стали |
в |
зависимости |
|
р7 = |
%A2BmVf |
— мощность |
потерь |
|
от |
частоты. |
|
на вихревые токи за один период. |
|
|
|
|
|
Мощность потерь |
в стали за один период |
|
|
|
|
|
|
P'c=.Pctf |
= u+№. |
|
|
|
(12-33) |
Разделив ординаты кривой Рс = F'(f) при Вт = const (рис. 12-17) на сортветствующую им частоту /, получим
Р и с . |
12-18. Графиче |
Р и с . |
12-19. Кривые |
ский |
способ разделе |
мощности |
потерь в |
ния мощности потерь |
стали |
в |
зависимости |
|
в стали. |
от частоты. |
значения ординат новой кривой (рис. 12-18) —: кривой мощности потерь в стали за один период в зависимости от частоты Р'с = F (/). Из уравнения (12-33) следует, что но вая кривая является прямой Линией, отсекающей на оси ординат отрезок, равный первому члену а (12-33), т. е.
