Ćwiczenie 11 – Badanie obwodu magnetycznego ze szczeliną

Załącznik – protokół badań

1. Zdjęcie charakterystyki B

0

= f(

θθθθ

) dla obwodu magnetycznego

ze szczeliną i B=f(H) dla materiału magnetycznego ze szczeliną

b

a

δ

l

sr

d

D

Rys. 1. Parametry obwodu magnetycznego

Wykonujemy pomiary napięcia Halla U

H

w funkcji prądu płynącego przez uzwojenie próbki.

Kolejność czynności:

−

załączyć zasilacz prądu sterującego,

−

ustawić prąd sterujący hallotronu na 10 mA,

−

rozmagnesować rdzeń za pomocą prądu

przemiennego

−

za pomocą rezystorów (R

2

) skompenso-

wać napięcie asymetrii

,

−

załączyć źródło prądu magnesującego,

−

zmieniając prąd magnesujący (0

÷

12A)

odczytywać napięcie Halla,

−

dla poszczególnych punktów pomiaro-

wych wykonać obliczenia wg wzorów:

γ

H

0

U

B

=

,

z

I

⋅

=

θ

,

gdzie: B

0

- indukcja w szczelinie w „T”, U

H

-

napięcie Halla w „mV”,

γ

- czułość hallotronu

w „mV/T” (czułość ta wynosi 0,5

⋅

10

4

mV/T),

θ

- amperozwoje magnesujące, I - prąd magne-

sujący w „A”, z - liczba zwojów uzwojenia
magnesującego.

b

a

)

b

)(

a

(

B

B

0

⋅

+

+

=

δ

δ

,

ś

r

0

l

H

H

δ

θ

−

=

,

gdzie B i H indukcja i natężenie pola ma-
gnetycznego w rdzeniu

2. Opracowanie wyników pomiarów

−

wykreślić charakterystykę B

0

= f

(

θ

) dla

obwodu magnetycznego oraz B = f(H) dla
rdzenia pracującego ze szczeliną,

−

obliczyć prąd magnesujący potrzebny

dla otrzymania indukcji w szczelinie B

0

=

0,8 T w przypadku zastosowania na obwód
magnetyczny staliwa oraz żelaza elektro-
litycznego. Wymiary obwodu pozostają
bez zmian,

Ć

wiczący:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Kielce, dnia .................................

Podpis .........................................

a = 45 mm,

b = 32 mm,
d = 120 mm,
D = 210 mm,

δ

= 6 mm,

z = 180,
l

ś

r

= 514 mm.

Tab. Wyniki pomiarów i obliczeń

Lp.

I

U

H

θ

B

0

H

0

=B

0

/

µ

0

B

H

–

A

mV

Az

T

A/m

T

A/m

1
2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

−

obliczyć maksymalną przenikalność magnetyczną normalną (względną) materiałów (z załączonych wykresów).

µ

α

max

max

= ⋅

=

k tg

B

H

,

0

max

max

'

µ

µ

=

µ

,

(

µ

0

= 4

π⋅

10

–7

H/m)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000 1100 1200 1300

Natężenie pola magnetycznego H, (A/m.)

In

d

u

k

cj

a

m

ag

n

et

y

cz

n

a

B

,

(

T

)

Rys. 11.9. Krzywe magnesowania B = f

(H)

3. Wnioski

−

omówić wpływ szczeliny na własności magnetyczne obwodu magnetycznego (krzywą magnesowania i statyczną
pętlę histerezy),

−

omówić wpływ krzywej magnesowania materiału ferromagnetycznego na własności obwodu magnetycznego ze
szczeliną. Czy własności magnetyczne materiału mają znaczący wpływ na wartość prądu magnesującego po-
trzebnego do uzyskania wymaganej indukcji w szczelinie?

Sprawozdanie powinno zawierać:

1.

Cel ćwiczenia

2.

Wyniki pomiarów i obliczeń (tabele)

3.

Opracowanie wyników pomiarów (wykresy, przykłady obliczeń, analiza)

4.

Wnioski (obszerne)

5.

Załącznik – protokół badań (ten dokument) podpisany przez prowadzącego zajęcia.

stal

Żelazo elektrolityczne

Jednostki:
1T (tesla) = 1Wb/m

2

= 10

4

Gs (gauss),

1Wb (weber) = 1V

⋅

s,

1H

(henr) = 1Wb/A = 1V

⋅

s/A