Sprawozdanie
Ćwiczenie 3.
Pomiar strat na przemagnesowanie
Stanowisko składało się z komputera, generatora mocy PO-21, oscyloskopu pracującego w trybie X-Y i zestawu zawierającego badane rdzenie.
Celem ćwiczenia było ustalenie strat wynikających z przemagnesowania dla następujących rdzeni:
Supermaloj: stop o składzie: 16% Fe, 79%Ni, 5%Mo, rdzeń zwijany z taśmy o grubości 0,2mm
Rdzeń o prostokątnej pętli
F-81: ferryt Mn-Zn
Wyniki pomiarów zamieszczono w poniższych tabelach.
| R [Om] | V [cm^3] | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rdzeń 1 | f | Hz | 30 | 50 | 100 | 200 | 4300 | 5,654 |
| Sx | V/dz | 1,111 | 1,111 | 1,111 | 2,222 | |||
| Sy | V/dz | 0,056 | 0,056 | 0,056 | 0,056 | |||
| A | dz^2 | 11,6 | 12,4 | 14,4 | 8,4 | |||
| W | Ws/cm^2 | 1,59E-05 | 1,69618E-05 | 1,97E-05 | 2,3E-05 | |||
| ph | 4,14E-02 | 6,90E-02 | 1,38E-01 | 2,76E-01 | ||||
| pw | 2,17E-01 | 6,03E-01 | 2,41E+00 | 9,64E+00 | ||||
| k1 | 1,38E-03 | 1,38E-03 | 1,38E-03 | 1,38E-03 | ||||
| k2 | 2,41E-04 | 2,41E-04 | 2,41E-04 | 2,41E-04 |
| R [Om] | V [cm^3] | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rdzeń 4 | f | Hz | 300 | 500 | 1000 | 2000 | 3000 | 680 | 0,942 |
| Sx | V/dz | 0,056 | 0,056 | 0,222 | 0,222 | 0,222 | |||
| Sy | V/dz | 0,022 | 0,022 | 0,022 | 0,022 | 0,022 | |||
| A | dz^2 | 7,2 | 10,4 | 6,8 | 11,6 | 16,8 | |||
| W | Ws/cm^2 | 1,851E-07 | 2,6738E-07 | 6,93E-07 | 1,18E-06 | 1,71E-06 | |||
| ph | 0,00669 | 0,01115 | 0,0223 | 0,0446 | 0,0669 | ||||
| pw | 8,29E-03 | 2,30E-02 | 9,21E-02 | 3,68E-01 | 8,29E-01 | ||||
| k1 | 0,0000223 | 0,0000223 | 2,2E-05 | 2,2E-05 | 2,2E-05 | ||||
| k2 | 9,21E-08 | 9,21E-08 | 9,21E-08 | 9,21E-08 | 9,21E-08 |
| R [Om] | V [cm^3] | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rdzeń 7 | f | Hz | 50 | 200 | 500 | 1000 | 2000 | 200 | 0,276 |
| Sx | V/dz | 0,222 | 0,222 | 0,222 | 0,222 | 0,222 | |||
| Sy | V/dz | 0,022 | 0,056 | 0,056 | 0,056 | 0,022 | |||
| A | dz^2 | 14,4 | 2,8 | 5,6 | 5,2 | 6,53 | |||
| W | Ws/cm^2 | 1,47331E-06 | 7,29213E-07 | 1,46E-06 | 1,35E-06 | 6,68E-07 | |||
| ph | 1,37E-06 | 5,48E-06 | 1,37E-05 | 2,74E-05 | 5,48E-05 | ||||
| pw | 3,05E-08 | 4,88E-07 | 3,05E-06 | 1,22E-05 | 4,88E-05 | ||||
| k1 | 2,74E-08 | 2,74E-08 | 2,74E-08 | 2,74E-08 | 2,74E-08 | ||||
| k2 | 1,22E-11 | 1,22E-11 | 1,22E-11 | 1,22E-11 | 1,22E-11 |
Straty
Straty na histerezę, proporcjonalne do pola powierzchni statycznej pętli histerezy Jest to energia potrzebna do nieodwracalnego przesunięcia ścian domenowych lub nieodwracalnego obrotu wektorów magnetyzacji i dla jednego cyklu magnesowania jest wielkością stałą, niezależną od częstotliwości pola magnetycznego.
Straty na prądy wirowe. Straty te rosną wraz ze wzrostem częstotliwości pola magnetycznego, a największe wartości przyjmują w materiałach magnetycznych o dużej przewodności elektrycznej.
Straty na opóźnienie magnetyczne. Występują przy częstotliwościach pola rzędu megaherców i spowodowane są opóźnieniem procesów magnesowania względem szybkich zmian pola. Straty spowodowane opóźnieniem magnetycznym są przy niskich częstotliwościach pomijalnie małe względem strat na histerezę i prądy wirowe.
ZMNIEJSZANIE STRAT NA HISTEREZĘ:
• Zmniejszanie strat na przesunięcie ścian Blocha poprzez dobór odpowiednich materiałów i ich obróbkę technologiczną
ZMNIEJSZANIE STRAT NA PRĄDY WIROWE:
• Domieszkowanie stali krzemem - stal krzemowa
• Magnetodielektryki – karbonylki – sprasowana mieszanina materiałów ferromagnetycznych i dielektryków
• Stosowanie rdzeni ferrytowych