Порядок проведения лабораторной работы. 1. Кнопкой СЕТЬ подать питание на испытательный стенд

1. Кнопкой СЕТЬ подать питание на испытательный стенд.

2. Тумблером «сеть» (кнопкой POWER) включить осциллограф, поставив переключатель сеть звукового генератора в верхнее положение, включить генератор. Осциллографу необходимо в течение 1 мин дать прогреться.

3. Предел шкал V звукового генератора установить в положение 3 V. Множитель частоты поставить в положение 1, лимбы подстройки частоты установить в положение 50 Гц и ручкой РЕГ.ВЫХ. установить напряжение, равное 1,5 В, контролируя по вольтметру V генератора амплитуду выходного напряжения. Устройство генератора может отличаться от приведенного.

4. Переключатель множителя длительности развертки осциллографа TIME/DIV поставить в положение «X-Y». Ручками смещения нуля по осям Х и Y ◄POSITION► и ▼POSITION▲ при закороченных входах (установить GND) осциллографа установить точку луча в центре экрана осциллографа. Перевести каналы в режим измерения переменного сигнала (установить АС). Устройство осциллографа может отличаться от приведенного.

5. Собрать электрическую схему установки в соответствии с рис. 4.3.

6. Установить по шкале звукового генератора рабочую частоту f ₂.

7. Плавно повышая выходное напряжение звукового генератора ручкой РЕГУЛИРОВКА ВЫХОДА, довести ток в первичной обмотке сердечника до 80 мкА.

8. Ручками усиления по вертикальному входу VOLTS/DIV (и РЕГ.ВЫХ. генератора) развернуть изображение на экране осциллографа так, чтобы координаты вершин петли гистерезиса составляли около 50 мм по вертикали.

9. Зарисовать изображение предельной петли гистерезиса на частоте f₂ на пленку.

* Жирным шрифтом выделены задания, которые необходимо выполнить непосредственно на лабораторной установке.

10. Зарисовать изображения предельной петли гистерезиса для частот f ₁ и f ₃ на пленку при поддержании одинаковой напряженности внешнего поля, соответствующей току 80 мкА.

11. Измерить площади петель и определить частотную зависимость удельных потерь энергии и мощности удельных потерь.

Площадь петли гистерезиса S_n определить путем подсчета занимаемых квадратов контуром петли при приложении к миллиметровой бумаге.

Удельные потери энергии в образце определяются по формуле

, (4.11)

где S_n – площадь динамической петли, м²; d – плотность материала образца (для пермаллоя d = 8000 кг/м³); m_H – масштаб по оси X; m_B – масштаб по оси Y осциллографа.

Мощность удельных потерь определяется как

, (4.12)

где f – частота, Гц.

12. Снять (зарисовать на пленку с петлей на частоте f ₂) основную кривую намагничивания на частоте f ₂ путем плавного уменьшения напряжения звукового генератора от максимума, соответствующего току первичной обмотки 80 мкА, до минимума с интервалом 10 мкА. При этом точка максимума петли гистерезиса A’ опишет основную кривую намагничивания АО (рис. 4.1). Отметить оси координат!

Внимание! Перевод измеренных в метрах значений графика основной кривой намагничивания B (H) в магнитные величины тесла (Тл) и ам­пер на метр (А/м) осуществляется умножением на соответствующие коэф­фициенты m_B и m_H.

13. Произвести градуировку осей осциллографа. Так как току
I = 80 мкА первичной обмотки соответствует напряженность, составляю-

* Жирным шрифтом выделены задания, которые необходимо выполнить непосредственно на лабораторной установке.

щая ΔХ мм по горизонтальной оси осциллографа, то масштаб по горизонтали может быть найден как

, А/м²,

где W ₁ – число витков первичной обмотки, W ₁ = 100; ΔХ – расстояние меж­ду вершинами петли гистерезиса по оси х; l_ср – средняя длина силовой линии магнитного поля, м (измерить на магнитопроводе на лицевой панели стенда при помощи линейки – см. лаб. раб. № 5).

Для определения масштаба по вертикальной оси необходимо замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа, предварительно отсоединив его от испытательного стенда, а вертикальный вход соединить
с выходом звукового генератора. Усиление по вертикали необходимо выставить 0,2–1 V/div. Ручкой регулировки выходного напряжения генератора установить 0,5–1,5 В, контролируя напряжение вольтметром генератора, и зафиксировать величину отклонения луча по вертикали. Масштаб определяется по формуле

, Тл/м,

где W ₂ – число витков вторичной обмотки W ₂ = 100; С – емкость конденсатора, С = 10^–6 Ф; R ₂ – величина сопротивления, R ₂ = 10 кОм; S – площадь сечения магнитопровода, S = 15 × 10^–6; U_y – напряжение на вертикальном входе, В; Y – отклонение луча на экране осциллографа, мм; К_y – коэффициент ослабления по входу «Y» осциллографа.

Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель работы и краткая теория (1–2 с.).

3. Данные эксперимента (предельные петли гистерезиса с указанием частот f ₁, f ₂, f ₃).

4. Расчет коэффициентов m_B и m_H и основная кривая намагничивания на частоте f ₂с градуированными осями координат.

5. Определенные графическим путем значения индукции насыщения, остаточной индукции, коэрцитивной силы, удельных магнитных потерь.

6. Графики зависимости ичастотной зависимости удельных потерь энергии и мощности.

7. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Свойства, параметры и маркировка пермаллоев.

2. Пояснить процессы, происходящие в образце на различных участках кривой намагничивания.

3. Что характеризует кривая намагничивания?

4. Что характеризует магнитная проницаемость?

5. Какие материалы относятся к диамагнетикам, парамагнетикам, фер­ромагнетикам?

6. Понятие магнитного гистерезиса.

7. Понятие абсолютной и относительной магнитных проницаемостей.

8. Определение магнитной проницаемости материала по кривой намагничивания.

9. Основные параметры магнитных материалов, определяемые по пет­ле гистерезиса.

10. Понятие динамической, дифференциальной и начальной магнитных проницаемостей.

11. Виды потерь в магнитных материалах.