Sprawozdanie
Ćwiczenie P2 cz.I.:
Pomiar parametrów w obwodach magnetycznych
Zespół wykonujący sprawozdanie:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Wydział SiMR PW
Rok ak. 2014/2015
Semestr: II
Grupa 23; zespół II
Warszawa 2015r.
F= const= 50Hz
J1 U2 Hm Bm ź źr
Lp.
[A] [V] [A/m] [T] [H/m] [-]
1.
0,5 22 177 0,18 0,00103 822,75
2.
1 42 354 0,35 0,00099 786,78
3.
1,5 64 530 0,53 0,00101 800,28
4.
2 84 707 0,7 0,00099 787,9
5.
2,5 98 884 0,82 0,00092 735,46
6.
3 108 1061 0,9 0,00085 675,02
7.
3,5 116 1237 0,97 0,00078 622,08
8.
4 120 1414 1 0,00071 563,35
Tabela 1: Badanie natężenia pola magnetycznego
Wzory:
U Bm
I1 z1 ź
2
źr=
Bm= ź=
H = 2 H = 2
" "
m
ź0
4.44sz2 f H
l
m
Parametry badanej próbki:
-liczba zwojów uzwojenia magnesującego z =500
1
-liczba zwojów uzwojenia pomiarowego z =600
2
-średnia długość obwodu l=2 [m]
-przekrój próbki s=0.0009 [m2]
-masa próbki m=10 [kg]
-wpółczynnik przenikalności magnetycznej próżni ź =4Ą10-7 [H/m]
0
1,2
1
0,8
0,6
Bm=f(Hm)
0,4
0,2
0
177 354 530 707 884 1061 1237 1414
Hm [A/m]
Wykres 1: Charakterystyka magnesowania. B =f(H )
m m
Bm [T]
900
800
700
600
500
źr=f(Hm)
400
300
200
100
0
177 354 530 707 884 1061 1237 1414
Hm [A/m]
Wykres 2: Charakterystyka magnesowania. źr=f(Hm)
Wnioski:
Ferromagnetyki miękkie charakteryzują się znaczną zmiennością przenikalności magnetycznej pod
wpływem zmiennego natężenia pola magnetycznego. Początkowo niewielka, wzrasta wraz z
natężeniem pola, jednakże istnieje punkt maksymalnej przenikalności po ktorym odnotowujemy
spadek. Na wykresie widać jedynie tę drugą część. Wraz ze wzrostem natężenia pola wzrasta
indukcja magnetyczna.
U2 I1 P Pwat Pvol Pm Pm/f Pn Pw Pfe P'n P'w
Lp.
f
[Hz] [V] [A] [W] [W] [W] [W] [W/Hz] [W] [W] [W/kg] [W/kg] [W/kg]
1. 40 95,5 4,65 87,5 1,82 1,82 69,27 1,73 63,6 5,6 6,93 6,36 0,56
2. 42 100 5,5 95 2 2 75,17 1,79 66,78 6,17 7,52 6,68 0,62
3. 44 105 4,5 100 2,21 2,21 78,92 1,79 69,96 6,78 7,89 7 0,68
4. 46 110 4,65 105 2,42 2,42 82,66 1,8 73,14 7,41 8,27 7,31 0,74
5. 48 115 4,5 110 2,65 2,65 86,38 1,8 76,32 8,06 8,64 7,63 0,81
6. 50 120 4,6 115 2,88 2,88 90,07 1,8 79,5 8,75 9,01 7,95 0,88
7. 52 124 4,5 120 3,08 3,08 93,85 1,8 82,68 9,46 9,38 8,27 0,95
8. 54 129 4,5 125 3,33 3,33 97,51 1,81 85,86 10,21 9,75 8,59 1,02
9. 56 134 4,5 130 3,59 3,59 101,15 1,81 89,04 10,98 10,12 8,9 1,1
10. 58 138 4,4 135 3,81 3,81 104,88 1,81 92,22 11,77 10,49 9,22 1,18
11. 60 145 4,45 140 4,21 4,21 108,26 1,8 95,4 12,6 10,83 9,54 1,26
Tabela 2: Badanie stratności magnetycznej
Wzory:
2
2
U
U z1-P -Pvol Pm
2
2
Pvol= Pm=P
Pwat=
= P
wat
fe
Rv z2
Rw
m
Pm
2
dla Bm=const. :
Pm=Pn+Pw=af +bf
dla 1 okresu : =a+bf
f
Dane:
R = 5000©
w
Rv= 5000©
źr [-]
Wykres 3: Straty na histerezÄ™ i na prÄ…dy wirowe
Wnioski:
W przewodniku znajdującym się w polu magnetycznym o zmiennym strumieniu występują straty mocy
dzielone na:
-Straty na histerezę, zależące od częstotliwości liniowo (na wykresie a)
-Straty na prądy wirowe (zjawisko związane z indukowaniem się chaotycznych napięć z
ródłowych),
zależące od częstotliwości w potędze drugiej. (na wykresie b)
W porównaniu do strat na histerezę, straty na prądy wirowe są mniejsze.