Politechnika Wrocławska		Andrzej Filipiak - 119647 Rafał Glinkowski - 119654 Tomasz Demczuk - 119642 Mariusz Głowacki - 119657	Wydział : Elektryczny Rok : II Grupa : I Rok Akademicki :2002/03
LABORATORIUM Z PODSTAW INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Data ćwicz. 23.04.2003	Temat : Badanie właściwości magnetycznych próbek blach elektrotechnicznych			Ocena :
Nr ćwicz. 4

1. Cel ćwiczenia :

• Wyznaczenie przebiegów charakterystyk magnesowania

• Wyznaczenie dynamicznej pętli histerezy

• Wyznaczenie stratności magnetycznej

• Wyznaczenie przenikalności magnetycznej.

2. Przebieg ćwiczenia :

W doświadczeniu wykorzystano dwa rodzaje blach :

• prądnicowa równoległa:

ρ=7650[kg/m³]; m=0,0328[kg]; Ls=0,28[m]; S=3,54*10^-5[m] (1 szt.)

• 
  
  M4 :

ρ7650[kg/m³]; m=0,0191[kg]; Ls=0,284[m]; S=3,4*10^-5[m] (1 szt.)

Pomiary zostały wykonane przy:

• częstotliwości f=50Hz;

• liczbie zwojów z1 i z2= 700 uzwojenia magnesującego i pomiarowego Aparatu Epsteina 25cm;

• Długości średniej drogi magnetycznej [m] lśr=0,94m;

• Wartości współczynnika indukcyjności wzajemnej transformatora powietrznego M=175mH

• Temperaturze 24,4 C

• Wilgotności 48%

• 
  Ciśnienie 1002 hPa

Po obliczeniu napięcia U₂ ze wzoru ustawiliśmy największą wartość napięcia U₂ ustawiając jednocześnie największy prąd magnesowania.

Następnie operując autotransformatorem zmniejszaliśmy napięcie U2 .

W pierwszym przypadku, dla blachy prądnicowo równoległej, zmniejszyliśmy napięcie jedynie do wartości obliczonej z wyżej wymienionego wzoru, przy którym B_m=1T. Dlatego właśnie wykresy wyglądają jak wygladają.

Przy B_m=1T odrysowaliśmy z oscyloskopu pętlę histerezy.

3. Spis przyrządów pomiarowych

• rama Epsteina 25 cm

• autotransformator TYP P 205

• woltomierz cyfrowy V1 - DT 890

• woltomierz cyfrowy V2 - MLC 2000

• amperomierz analogowy kl. 0.5 , zakres 75

• przetwornik całkujący

• transformator separacyjny

• cewka powietrzna M= ( 175 ± 1) μH

• rezystor wzorcowy

• oscyloskop GOS - 620

4. Schemat pomiarowy

5. Tabele pomiarowe

1. Blacha prądnicowa równoległa

U1[V]	Hm	U2 [V]	Bm[T]	μ
19,7	377,61	8,8	1,60	3372,82
17,0	325,86	8,61	1,57	3824,12
14,3	274,10	8,39	1,53	4429,99
12,0	230,02	8,14	1,48	5121,77
11,2	214,68	8,03	1,46	5413,45
10,3	197,43	7,88	1,43	5776,52
8,7	166,76	7,57	1,38	6569,82
8,1	155,26	7,4	1,35	6898,01
7,5	143,76	7,2	1,31	7248,50
6,7	128,43	6,94	1,26	7820,99
6,3	120,76	6,77	1,23	8113,81
5,5	105,42	6,38	1,16	8758,60
4,8	92,01	5,98	1,09	9406,69
4,5	86,26	5,73	1,04	9614,33
4,2	80,51	5,5	1,00	9887,59

2. MS

U1[V]	Hm	U2 [V]	Bm[T]	μ
16,1	308,61	9,07	1,65	4253,62
6,4	122,68	8,4	1,53	9910,06
3,25	62,30	7,8	1,42	18121,25
1,9	36,42	7,2	1,31	28612,50
1,4	26,84	6,6	1,20	35595,31
1,2	23,00	6,0	1,09	37752,61
1,12	21,47	5,4	0,98	36404,30
1,08	20,70	5,0	0,91	34956,12
1,03	19,74	4,7	0,85	34453,83
0,99	18,98	4,4	0,80	33557,87
0,93	17,83	4,1	0,75	33287,24
0,89	17,06	3,8	0,69	32238,18
0,83	15,91	3,4	0,62	30929,85
0,75	14,38	2,9	0,53	29195,35
0,67	12,84	2,5	0,45	28173,59

3. Stratność

Lp.	a [mm]	b [mm]	α [H/mm]	β [T/mm]	σ [mm^2]	p [W/kg]
Prąnicowo równoległa	18	24	4,473	0,042	421	0,513
MS równoległa	13	18	1,677	0,056	240	0,146

6. Wykresy

• Dla blachy prądnicowej równoległej

• Dla blachy MS równoległej

7. Przykładowe obliczenia

σ - pole powierzchni pętli histerezy obliczone z przerysowanego wykresu

μ₀= 4π*10^-7

Wnioski :

Dla blachy prądnicowej równoległej pole powierzchni pętli histerezy jest większe. Oznacza to że blacha ta jest twardszym ferromagnetykiem; trudniej ją przemagnesować w porównaniu blachą MS II .

Z obliczeń wynika iż blacha prądnicowa równoległa ma większą stratność równą p=0,513 [W/kg] , zaś blacha MS II ma stratność równą p=0,146 [W/kg].

Z wykresu przebiegu przenikalności w funkcji natężenia pola magnetycznego wynika iż przenikalność szczytowa, dla blachy prądnicowej równoległej, maleje ze wzrostem natężenia pola magnetycznego. Największa wartość (dla blachy prądnicowej równoległej) przenikalności wynosi m= 9887,59 [H/m]; Dla blachy MS II największa wartość m=37752,61 [H/m] .

Na wykresie m=(H_m),dla blachy MS II, widzimy iż przenikalność rośnie wraz z nat. do punktu szczytowego, zaraz potem maleje. Wynikać to może z kierunku walcowania blachy.

---