POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Świetlnej
LABORATORIUM Materiałoznawstwa			Grupa 12A, zespół 2 1. Przemysław Janicki 2. Tomasz Kozieł 3. Wojciech Kosmala 4. Paweł Herman
Ćwiczenie nr 11 Temat ćwiczenia: Badanie obwodu magnetycznego ze szczeliną.
Data wykonania ćwiczenia: 12 kwietnia 2012	Data oddania sprawozdania:	Ocena i podpis:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie obwodu magnetycznego ze szczeliną, zdjęcie charakterystyki indukcji B w funkcji amperozwojów magnesujących θ, co pozwoli lepiej zrozumieć działanie i właściwości tego rodzaju zjawisk magnetycznych.

2.Wyniki pomiarów i obliczeń:

3. Opracowanie wyników pomiarów:

Prąd magnesujący potrzebny do otrzymania indukcji w szczelinie B0=0,8 T dla a)żelaza elektrolitycznego b)stali:

a) żelazo elektrolityczne	b) stal
Z tabeli z protokołu dla B=1,076 T odczytane H=60 A/m	Z tabeli z protokołu dla B=1,076 T odczytane H=700 A/m
lśr=514mm z=180 δ=6mm θ=I*z
I=22,934 A	I=23,22 A

Maksymalna przenikalność magnetyczna normalna (względna) materiałów z wykresu znajdującego się w załączonym do sprawozdania protokole:

a) żelazo elektrolityczne	b) stal
μmax = 1,665/600 = 0,002775 H/m	μmax = 1,275/1150 = 0,001108 H/m
μ'max = 0,002775/ = 2208,2748 H/m	μ'max = 0,002775/ = 881,7184 H/m

4. WNIOSKI:

W praktycznych zastosowaniach obwody magnetyczne, zawierające magnes zawsze posiadają pewną szczelinę powietrzną. Jej istnienie pozwala na powstanie pola odmagnesowującego, które obniża wielkość czynnej indukcji szczątkowej do wartości niższej od tej jaka istniałaby w zamkniętym obwodzie magnetycznym. Widać to po tym, że wykres przedstawiający pętlę histerezy B0=f(θ) (teoretycznej ; dla zwoju bez szczeliny) jest bardziej „pionowy” od pętli B=f(H) (praktycznej ; właściwej dla zwoju ze szczeliną, z którym przeprowadzone zostało badanie laboratoryjne). Podobnie jak statyczna krzywa magnesowania (linia w środku obrysów pętli histerezy w I ćwiartce każdego z wykresów), teoretyczna jest bardziej „pionowa” niż praktyczna. Pożądane jest aby wartość indukcji szczątkowej była wysoka, powoduje to, że ma dużą siłę przyciągania. Cechami charakterystycznymi materiałów magnetycznie miękkich są : przenikalność magnetyczna maksymalna (μmax), stratność magnetyczna (ΔPFe), indukcja nasycenia (Bnas). Magnetyki miękkie posiadają, wąską pętle histerezy i jest ważne dla materiałów ferromagnetycznych miękkich, aby miały największą przenikalność magnetyczną przy najmniejszej pętli histerezy. Wynika to z tego, że tym większa jest pętla histerezy tym większe są straty, a wysokie straty zmniejszają wydajność (sprawność η). Korzystniej jest wykorzystać w konstrukcji takie materiały, by spełniały swą funkcję, ale również były tanie w eksploatacji. Właściwości magnetyczne materiału nie mają bardzo istotnego wpływu na wartość prądu magnesującego potrzebnego do uzyskania wymaganej indukcji w szczelinie. Między dwoma bardzo różnymi materiałami takimi jak podane w zadanym przykładzie stal i żelazo elektrolityczne (ich krzywe magnesowania są bardzo różne) różnica w wymaganym prądzie wyniosła poniżej 0,5 A. Jest to bardzo niewielka wartość różnicy jeśli weźmie się pod uwagę fakt, że wymagany prąd w obu przypadkach wynosi powyżej 20 A (22,934 A i 23,22 A), to różnica ta jest niemal niezauważalna.