Rzeszów dn. 12.01.2012

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA ELEKTRYCZNEGO

Grupa: L9 Imiona i nazwiska: Paweł Uznański

TEMAT ĆWICZENIA: BADANIE WŁASNOŚCI DYNAMICZNYCH MATERIAŁÓW MAGNETYCZNIE MIĘKKICH PRZY POMOCY APARATU EPSTEINA 25 CM

OCENA:

Ad 1.

Krótka charakterystyka próbek

Próbka nr 1:

Blacha krzemowa anizotropowa zimnowalcowana ET 41-27, składa się z 60 pasków o wymiarach 280x30mm, wszystkie paski blachy zostały wycięte zgodnie z kierunkiem walcowania, średnia grubość jednego paska - 0,27mm.

Próbka nr 2:

Blacha anizotropowa zimnowalcowana, wszystkie paski blachy wycięte wzdłuż kierunku walcowania, średnia grubosć jednego paska: 0.36mm.

Próbka nr 3:

Blacha krzemowa gorącowalcowana (obecnie nie produkowana) , próbka składa się z 48 pasków o wymiarach 280x30mm, wszystkie paski blachy zostały wycięte zgodnie z kierunkiem walcowania, średnia grubość jednego paska 0,35mm

Tabela porównawcza podstawowych parametrów próbek
	Próbka nr 1	Próbka nr 2	Próbka nr 3
Indukcja nasycenia	1,89 T	1,5-1,6 T	1,1-1,2 T
Gęstość materiału	7650 kg/m^3	7673,6 kg/m^3	7358,8 kg/m^3
Masa próbki	0,99 kg	1,08 kg	1,00 kg

Ad. 2.

Zapoznanie się z próbką wybranego materiału magnetycznie miękkiego:

Próbka nr 2

Parametry techniczne:

Śr. Grubość jednego paska - 0,36 mm

Indukcja nasycenia (B_n) - około 1,5 - 1,6 T

Masa całej próbki (m) - 1,08 kg

Gęstość materiału próbki (ρ_m) - 7673,6

Długość paska danej próbki (l) - 0,28 m

Umowna efektywna droga strumienia magnetycznego (l_m) - 0,94 m

Liczba zwojów uzwojenia wtórnego (N₂) - 700

Ad. 3.

Opis metody oscylograficznej (krótka charakterystyka) oraz sposobu skalowania osi B i osi H.

Opis metody oscylograficznej

Metoda oscylograficzna słuzy do zdejmowania dynamicznej pętli histerezy badanego materiału magnetycznego przez pomiar odpowiadających sobie wartości chwilowych prądu magnesującego w cewce obejmującej próbkę oraz całki z napięcia na uzwojeniu pomiarowym próbki.

Pętlę histerezy otrzymuje się na ekranie oscyloskopy, doprowadzając do jego płytek odchylania poziomowego sygnał napięciowy, proporcjonalny do natężenia pola magnetycznego, natomiast do płytek odchylania pionowego sygnał proporcjonalny do indukcji.

Skalowanie osi B

W celu skalownia osi B (pionowej) należy dokonać pomiaru napięcia na uzwojeniu pomiarowym badanych próbek i wyznaczyć wartość indukcji B z zależności :

U_śr - wartość średnia napięcia [V]

- częstotliwość [Hz]

Z_p - ilość zwojów uzwojenia pomiarowego

S - przekrój rdzenia próbki [m²]

B - indukcja [T]

Skalowanie osi H

W celu wyskalowania osi H (poziomej) należy zmierzyć wartość szczytową prądu magnesującego próbkę i stąd wyznaczyć natężenie pola magnetycznego w próbce:

Z_m - ilość zwojów uzwojenia magnesującego

I_m - szczytowa wartość prądu magnesującego

L_śr - średnia długość drogi magnetycznej

Schemat układu pomiarowego:

Obliczenia przygotowujące do pomiarów:

- umowna efektywna droga strumienia poprzecznego

- długość paska badanej próbki

- gęstość materiału

- liczba zwojów uzwojenia wtórnego

1 MASA CZYNNA

2 POWIERZCHNIA PRZEKROJU POPRZECZNEGO

3 ŚREDNIE NAPIĘCIE UZWOJENIA WTÓRNEGO

Ad. 4.

Przedstawione wykresy i przebiegi.

Przedstawione wykresy pętli histerezy, krzywej komutacyjnej Bm=f(Hm), wykresy _pFe=f(Bm), Ss=f(Bm) oraz przebiegi prądu magnesującego i napięcia indukowanego w uzwojeniu wtórnym (dla początkowego i końcowego pomiaru, w jednym układzie współrzędnych).

Ad. 5.

Wnioski i spostrzeżenia z pomiarów, obliczeń i przedstawionych przebiegów oraz wykresów.

Udało się wyznaczyc pętle histerezy magnesowania i rozmagnesowywania rdzenia dla badanego materiału. Przy małych napięciach wystepował błąd związany z szumami w układzie pomiarowym co spowodowało pewne odkształcenia widoczne na wykresach dla niskich napieć. Obserwując wykres pętli histerezy można zauważyć, że dla napięcie 26V występuje nasycenie rdzenia. Z wykresu napięcia proporcjonalnego no natężenia pola możemy zauważyć, że natężenie pola zwiększa się wraz ze zwiększanym napiciem.

---