POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Ćwiczenie nr 10
Temat: Wyznaczanie pętli histerezy
WYKONALI:
Piotr Janikowski
Radosław Urbańczyk
Piotr Szeląg
rok II grupa VII
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było uzyskanie i obserwacje na oscyloskopie dynamicznej pętli histerezy dla blachy transformatorowej oraz badanie zjawisk towarzyszących nasyceniu rdzenia.
I Wyznaczanie pętli histerezy w układzie bez podmagnesowania prądem stałym.
Schemat pomiarowy:
Tabela pomiarowa
Wyniki pomiarów przy zdejmowaniu dynamicznej pętli histerezy.
Lp. |
U |
Ymax |
Xmax |
|
V |
Mm |
mm |
1. |
80 |
16 |
8 |
2. |
120 |
24 |
18 |
3. |
160 |
31 |
40 |
II Wyznaczanie pętli histerezy w układzie z podmagnesowaniem prądem stałym.
Schemat pomiarowy:
Tabele pomiarowe:
100 V
Lp. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Is |
mA |
75 |
65 |
55 |
47 |
40 |
35 |
30,5 |
29 |
26 |
23 |
Io |
mA |
75 |
60 |
50 |
45 |
40 |
38,5 |
35 |
35 |
35 |
32 |
Io/ Is |
|
1,00 |
0,92 |
0,91 |
0,96 |
1,00 |
1,10 |
1,15 |
1,21 |
1,35 |
1,39 |
R |
Ω |
126 |
262 |
362 |
462 |
562 |
662 |
760 |
800 |
900 |
1000 |
120 V
Lp. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Is |
mA |
75 |
65 |
56 |
48 |
41 |
35 |
30 |
27 |
Io |
mA |
90 |
70 |
60 |
55 |
55 |
49 |
47,5 |
45 |
Io/ Is |
|
1,20 |
1,08 |
1,07 |
1,15 |
1,34 |
1,40 |
1,58 |
1,67 |
R |
Ω |
160 |
260 |
360 |
460 |
560 |
660 |
760 |
860 |
150 V
Lp. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Is |
mA |
75 |
64 |
56 |
47 |
40 |
34 |
30 |
27 |
Io |
mA |
120 |
95 |
85 |
80 |
75 |
73 |
70 |
68 |
Io/ Is |
|
1,60 |
1,48 |
1,52 |
1,70 |
1,88 |
2,15 |
2,33 |
2,52 |
R |
Ω |
160 |
260 |
360 |
460 |
560 |
660 |
760 |
860 |
Spis przyrządów:
Autotransformator Typ: TaR-0,63
R=100kΩ R2=5Ω
Oscyloskop HUNG CHANG 3502c
Opornik dekadowy DR6-16
Transformator 220V/65V/269V
A0-amperomierz magnetoelektryczny
Zasilacz stabilizowany ZST-1
Kondensator 10 μF.
Uwagi i wnioski
Kształt pętli histerezy zależy od składników materiału ferromagnetycznego i jego obróbki cieplnej, stanu elastyczności. Na podstawie pętli histerezy można określić stopień użyteczności materiału. Krzywą pierwotną magnesowania otrzymuje się dla próbki magnesowanej po raz pierwszy od stanu H=0 i B=0 przy monotonicznie rosnącym natężeniu H. Na wykresie pętli histerezy wyznaczyć można natężenie koercji Hk - jest to wartość natężenia niezbędna do zmniejszenia indukcji remanentu do zera. Indukcja remanentu jest to indukcja jaką wykazuje próbka mimo zaniku natężenia pola wymuszającego.
Powtarzając proces cyklicznego magnesowania materiału ferromagnetycznego przy coraz większych wartościach natężenia pola H otrzymuje się rodzinę pętli histerezy oraz graniczną pętlę histerezy tj. pętlę o maksymalnej powierzchni. Wierzchołki rodziny pętli histerezy wyznaczają tzw. Podstawową charakterystykę magnesowania. W zależności od sposobu przemagnesowania materiału (prądem stałym lub zmiennym) otrzymujemy statyczną lub dynamiczną pętlę histerezy. Dynamiczna pętle histerezy przy tym samym natężeniu pola magn. H różni się znacznie kształtem i powierzchnią od pętli histerezy statycznej.
Dynamiczna pętla histerezy jest miejscem geometrycznym wierzchołków (Hm i Bm) rodziny dynamicznych pętli histerezy dla ustalonej częstotliwości. Jedną z najczęściej spotykanych metod zdejmowania dynamicznych pętli histerezy jest metoda oscylograficzna.
A
V
R
Z2 C
Z1
R2
U2
Oscyloskop
Atr
Tr
A
Dławik R1
E
Tr
Atr
Oscyloskop
U2
Z1
R2
R
Z2 C
V
A