View
146
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
Trasarea Curbei de Histerezis La Materiale Magnetice Dure si Moi
Citation preview
Trasarea curbei de histerezis la materiale magnetice dure i moi Braovean Laureniu
1
Materiale magnetice dure i moi
Material magnetic moale Material magnetic dur
Cea mai mare parte din aplicaiile tehnologice sunt
bazate pe folosirea ciclului de histerezis.
Curba de histerezis a unui material
magnetic dur este larg(cmpuri coercitive
mari), n timp ce pentru un material
magnetic moale curba de histerezis este
ngust(cmpuri coercitive mici).
2
Curba de histerez
Cmpul coercitiv cmpul de saturaie
Magnetizarea la saturaie
Magnetizarea remanent
Permeabilitatea magnetic
Energia specific maxim
Pierderile de energie
Etc.
3
Trasarea curbei de histerezis pentru un material magnetic dur
Pentru evitarea erorilor de msur este absolut obligatoriu ca suprafaa probei s fie mai mare dect suprafaa bobinei de msur, pentru ca aceasta s se afle n ntregime n fluxul magnetic dat de prob. Feele probei ce vin n contact cu piesele polare trebuie s fie plan paralele.
n vederea eliminrii cmpului de demagnetizare se impune un contact ct mai bun ntre prob i polii electromagnetului. Astfel, prin nchiderea circuitului magnetic prin jugul electromagnetului, sunt evitate sarcinilor magnetice libere.
4
Trasarea curbei de histerezis pentru un material magnetic dur
Valorile (BH) se obin din intersecia hiperbolelor (BH)=ct , cu curba de demagnetizare. Energia maxim, (BH)max, se obine pentru valorile B i H la care curba de demagnetizare i hiperbola (BH)= ct sunt tangente.
n figura 6.29 este prezentat curba de demagnetizare i dependena energiei magnetului de inducia magnetic, (BH) = f(B).
5
Trasarea curbei de histerezis pentru un material magnetic moale
a) Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale folosind probe toroidale
b) Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
6
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale folosind probe toroidale
n acest caz proba supus studiului are o form toroidal pe care sunt bobinate, transversal, dou nfurri, la fel ca n cazul transformatorului.
nfurarea primar
creeaz cmpul de
excitaie iar cea
secundar are rolul de
bobin de msur.
Geometria toroidal a
probei reduce cmpul de
demagnetizare la zero.
Prin urmare cmpul intern creat n proba toroidal va fi egal cu cmpul
extern creat de bobina primar. 7
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale folosind probe toroidalenfurarea primarului se
face pe toat circumferina probei toroidale.
8
N=numrul de spire
rm=raza probeilm=lungimea medie a miezului toroidal
Tensiunea culeas de pe rezistena R este aplicat bornei X a unui inscriptor. Aceast tensiune este proporional cu curentul prin primar i, conform relaiei (6.63), cu cmpul magnetic prin prob.
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale folosind probe toroidale
9
Tensiunea indus n nfurarea secundarului este proporional cu numrul de spire din secundar, Nsi cu variaia de flux prin acestea:
Unde A este seciunea miezului(egal cu aria unei spire a secundarului) si B este densitatea de flux magnetic.
Spre deosebire de materialele magnetice dure, n cazul msurtorilor pe materiale magnetice moi este urmrit ntregul ciclu de histerezis, determinndu-se Br , Bs, Hc. Aria curbei de histerezis ne va da pierderile din material n timpul unui ciclu.
Este important i curba de prim magnetizare, din care poate fi calculat permeabilitatea magnetic iniial, i(tangenta n origine la curb) i permeabilitatea magnetic maxim, m(tangenta de pant maxim dus din origine).
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
10
Intensitatea Ib a curentului prin nfurarea electromagnetului este modificat cu ajutorul reostatului pentru a asigura saturarea magnetic a probei. Constantele de amplificare ale tensiunilor de pe axele X i Y ale osciloscopului sunt astfel alese nct s se poat vizualiza ntreaga curb de histerezis pe ecranul osciloscopului, controlnd astfel saturaia magnetic a probei.
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
11
Pentru determinarea parametrilor curbei de histerezis (Hc, Br i Bs) fixm amplificarea pe axele X i Y astfel nct s avem imaginea doar a cadranului I al curbei de histerezis.
Relaii pentru Hc , Br i BS:
Pentru axa X a osciloscopului, tensiunea UH , proporional cu intensitatea cmpului magnetic de excitaie H, este culeas de pe rezistena RH, i are valoarea:
IH este intensitatea efectiv a curentului prin electromagnet,
NH este numrul de spire n nfurarea electromagnetului iar
lH este lungimea medie a circuitului magnetic.
Unde :
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
12
Pentru determinarea parametrilor curbei de histerezis (Hc, Br i Bs) fixm amplificarea pe axele X i Y astfel nct s avem imaginea doar a cadranului I al curbei de histerezis.
Relaii pentru Hc , Br i BS:
Pe osciloscop tensiunea UHc corespunde cmpului coercitiv Hc fiind dat de relaia:
XHc este valoarea n diviziuni a interseciei curbei B(H)cu axa X, iarKX este constanta de amplificare a osciloscopului pe axa X,
exprimat n V/diviziune.
Unde :
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
13
Pentru determinarea parametrilor curbei de histerezis (Hc, Br i Bs) fixm amplificarea pe axele X i Y astfel nct s avem imaginea doar a cadranului I al curbei de histerezis.
Relaii pentru Hc , Br i BS:
Unde :
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
14
Pentru determinarea parametrilor curbei de histerezis (Hc, Br i Bs) fixm amplificarea pe axele X i Y astfel nct s avem imaginea doar a cadranului I al curbei de histerezis.
Relaii pentru Hc , Br i BS:
Pentru axa Y a osciloscopului, tensiunea UB, proporional cu inducia magnetic B, se calculeaz cu relaia:
C este capacitatea condensatorului de pe care se culege tensiunea UB iar RB este rezistena din circuitul secundar. Rezistena RB i condensatorul C formeaz un circuit de integrare electronic pozitiv
Unde :
Trasarea curbei de histerezis a unui material magnetic moale n cmpul magnetic creat de un electromagnet
UeB este tensiunea indus n bobina de msur i este dat de:
15
Unde: este fluxul total prin bobina de msur,
B este inducia cmpului magnetic din prob,
S este suprafaa probei (egal cu suprafaa unei spire a bobinei de msur), iar
NB este numrul total de spire ale bobinei de msur.
Pe ecranul osciloscopului tensiunea corespunztoare induciei remanente respectiv la
saturaie va fi: Unde YBr este valoarea diviziunilor citit la intersecia
curbei B(H)cu axa Y, YBs reprezint numrul de diviziuni
corespunztoare punctului de saturaie, iar KY este constanta
de amplificare pe axa Y a osciloscopului, msurat n
V/diviziune.
CY este o constant ce rezult din construcia sistemului experimental
Aparate
16
Laboratorul de Magnetism TehnicFacultatea de Inginerie Electric, U.P.B.
Recommended