Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Задачи

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

31.03.2015

Размер:

587.16 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 22

U j j n S B

Чтобы при изменении напряженности магнитного поля H=0..500 А/м работать на диапазоне выходного напряжения U=10 мВ найдем число

витков из формулы

H 0 S

n = 323

Длина провода обмотки Lo n D

Lo = 10.14 м

Погрешность:

1. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2

(Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 45°

δ = 0.15 %

3.4 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении магнитной индукции в диапазоне от 0 до 0.05 Тл частотой 100 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

B=0..0.05 А/м f=100 Гц T = 45°

Так как поле переменное, возможно применить индукционный преобразователь. Возьмем однослойный индукционный преобразователь диаметром D = 10 мм. Возьмем провод диаметром d = 20 мкм.

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

Чтобы при изменении магнитной индукции B = 0..0.05 Тл работать на диапазоне выходного напряжения U=10 мВ найдем число витков из

формулы

B S

n = 4

Длина провода обмотки Lo n D Lo = 0.13 м

Погрешность:

2. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2 (Lt)2

(Lo)2 (Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 45°

δ = 0.15 %

3.5 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении магнитной индукции в диапазоне от 0 до 0.1 Тл частотой 2000 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 60 град.

B=0..0.1 Тл f=2000 Гц T = 60°

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

Чтобы при изменении магнитной индукции B = 0..0.1 Тл работать на диапазоне выходного напряжения U=100 мВ найдем число витков из

формулы

B S

n = 1

Длина провода обмотки Lo n D

Lo = 0.031 м

Погрешность:

3. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2

(Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 60°

δ = 0.2 %

3.6Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении магнитной индукции от 0 до 0.5 Тл постоянного магнитного поля. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 40 град.

Для измерения постоянного поля применяем преобразователь Холла.

Питаем ПХ постоянным током I = Iном = 100мА.

Амплитуда выходного напряжения от датчика Uвых = Bm∙Kм Kм = 82 мкВ/мТл – магнитная чувствительность.

Uвых = 41 мВ.

Погрешность.

δ = k1∙ΔT k1 = 0.002 %/K – температурный коэффициент ЭДС Холла.

T = 40

δ = 0.08 %

= k2∙ΔT k2= 0.09 мкВ/K – температурный коэффициент остаточного напряжения.

T = 40

=4 мкВ

3.7Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении напряженности магнитного поля в диапазоне от 0 до 500 А/м частотой 100 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

H=0..500 А/м f=100 Гц T = 45°

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

витков из формулы n	U

	H 0	S
	H 0	S

n = 323

Длина провода обмотки Lo n D

Lo = 10.14 м

Погрешность:

4. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2

(Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 45°

δ = 0.15 %

3.8 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении магнитной индукции в диапазоне от 0 до 0.5 Тл частотой 1000 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

B = 0..0.5 Тл f=1000 Гц T = 45°

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

Чтобы при изменении магнитной индукции B = 0..0.5 Тл работать на диапазоне выходного напряжения U = 1 В найдем число витков из формулы

B S

n = 4

Длина провода обмотки Lo n D

Lo = 0.126 м

Погрешность:

5. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2 (Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 45°

δ = 0.15 %

3.9Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки для определения магнитной характеристики стали 45.

Оценка диапазона измерения.

Br = 1.18 Тл Hs = 15200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 1.65 Тл

Выбор образца.

Выбираем кольцевой образец.

Возьмем Rвнешн = 100 мм

Выбор Rвнутр:

2∙π∙ Rвнешн∙Hвнешн = I∙n

2∙π∙ Rвнутр∙Hвнутр = I∙n

Разница радиусов Rвнешн и Rвнутр определяет погрешность. Выберем

Rвнутр из расчета погрешности 5% :

Hi He

0.05

Rе

1.05 Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Средний радиус кольца R = (Rвнутр +

Rвнешн) / 2 = 98 мм.

Число витков находим из формулы 2∙π∙ R∙Hs = I∙n

n = 936

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D2

D = 1.13 мм.

Число витков, которое уложится на кольце в один слой,

равно 2∙π∙ Rвнутр/D = 527. Необходимо намотать катушку в 2 слоя.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции B = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб,

сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = B∙n∙S = B∙nизм∙b∙t, где b – толщина кольца, t = Rвнешн - Rвнутр.

nизм∙b = 0.73

Возьмем толщину кольца b = 20 мм. Тогда nизм = 37.

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.

Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

R S

Длина провода измерительной катушки Lизм = 2∙(b+t)∙nизм =

1850 мм, сопротивление провода

= 0.03 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.10 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки для определения магнитной характеристики стали 30ХГСА.

Оценка диапазона измерения

Br = 1.33 Тл Hs = 6400 А/м Hc = 1200 А/м Bs ≈ 1.4∙Br = 1.862 Тл

μок = Br/( μо∙Hc) = 882

Выбор образца

Выбираем образец в форме цилиндра диаметром d = 10 мм, длиной L = 100 мм (измерение с использованием магнитопровода).

Возьмем магнитопровод из электротехнической стали Э 45 с относительной магнитной проницаемостью μмп = 10000

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Число витков находим из формулы Φ∙(Rм.ok + Rм.мп) = I∙n Rм.ok = L/(Sок∙ μок ∙ μo) = 1.15E+6

Пусть длина магнитопровода равна 2∙L. Rм.мп = 2∙L/(Sмп∙ μмп ∙ μo) = 2.026E+5

Максимальное значение магнитного потока Φ = Sок ∙Bs = 1.46E-4 Вб n = 20

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы:

Измерительная часть.

D 2	I	D = 1 мм.
4	J

Возьмем шаг изменения магнитной индукции B = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб, сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = B∙nизм∙Sок, nизм = 41

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения. Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

Длина провода измерительной катушки Lизм = π∙d∙nизм = 1.288 м, сопротивление провода R SL = 0.023 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.11Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки для определения магнитной характеристики стали 38ХА.

Оценка диапазона измерения.

Br = 1.45 Тл Hs = 5200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 2.03 Тл

Выбор образца.

Выбираем кольцевой образец.

Возьмем Rвнешн = 100 мм
	Выбор Rвнутр:
2∙π∙ Rвнешн∙Hвнешн = I∙n
2∙π∙ Rвнутр∙Hвнутр = I∙n
Разница радиусов Rвнешн и Rвнутр определяет погрешность. Выберем								Rвнутр из расчета погрешности 5% :
	Hi He	0.05		Rе	Hi	1.05 Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм
		0.05				1.05 Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм
	He			Ri	He
						Расчет обмотки возбуждения.
Имеется источник тока I = 10 А .
Средний радиус кольца R = (Rвнутр +			Rвнешн) / 2 = 98 мм.
Число витков находим из формулы 2∙π∙ R∙Hs = I∙n
n = 319
						Расчет диаметра провода.
Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D2									I	D = 1 мм.
										D = 1 мм.
								4	J
Число витков, которое уложится на кольце в один слой,							равно 2∙π∙ Rвнутр/D = 529.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции B = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб,

сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.
Δψ = B∙n∙S = B∙nизм∙b∙t, где b – толщина кольца, t = Rвнешн - Rвнутр.
nизм∙b = 0.73
Возьмем толщину кольца b = 20 мм. Тогда nизм = 31.
Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.
Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.
Длина провода измерительной катушки Lизм = 2∙(b+t)∙nизм = 1535 мм, сопротивление провода R	L = 0.027 Ом < 300 Ом
	S

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.12Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки для определения магнитной характеристики стали 5.

Оценка диапазона измерения

Br = 1.1 Тл Hs = 3600 А/м Hc = 640 А/м Bs ≈ 1.4∙Br = 1.54 Тл

μок = Br/( μо∙Hc) = 1368

Выбор образца

Возьмем магнитопровод из электротехнической стали Э 45 с относительной магнитной проницаемостью μмп = 10000

Расчет обмотки возбуждения.
Имеется источник тока I = 10 А .
Число витков находим из формулы Φ∙(Rм.ok + Rм.мп) = I∙n
Rм.ok = L/(Sок∙ μок ∙ μo) = 7.41E+5
Пусть длина магнитопровода равна 2∙L.
Rм.мп = 2∙L/(Sмп∙ μмп ∙ μo) = 2.026E+5
Максимальное значение магнитного потока Φ = Sок ∙Bs = 1.21E-4 Вб
n = 11
Расчет диаметра провода.
Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D2	I	D = 1 мм.
		D = 1 мм.
4	J

Измерительная часть.

Δψ = B∙nизм∙Sок, nизм = 50

Длина провода измерительной катушки Lизм = π∙d∙nизм = 1.57 м, сопротивление провода R SL = 0.027 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.13Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки для определения магнитной характеристики стали 38ХА.

Оценка диапазона измерения.

Br = 1.45 Тл Hs = 5200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 2.03 Тл

Выбор образца.

Выбираем кольцевой образец.

Возьмем Rвнешн = 100 мм

Выбор Rвнутр:

2∙π∙ Rвнешн∙Hвнешн = I∙n

2∙π∙ Rвнутр∙Hвнутр = I∙n

Разница радиусов Rвнешн и Rвнутр определяет погрешность. Выберем

Rвнутр из расчета погрешности 5% :

Hi He

0.05

Rе

1.05 Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Средний радиус кольца R = (Rвнутр +

Rвнешн) / 2 = 98 мм.

Число витков находим из формулы 2∙π∙ R∙Hs = I∙n

n = 319

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D2

D = 1 мм.

Число витков, которое уложится на кольце в один слой,

равно 2∙π∙ Rвнутр/D = 529.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции B = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб,

сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = B∙n∙S = B∙nизм∙b∙t, где b – толщина кольца, t = Rвнешн - Rвнутр.

nизм∙b = 0.73

Возьмем толщину кольца b = 20 мм. Тогда nизм = 31.

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.

Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

R S

Длина провода измерительной катушки Lизм = 2∙(b+t)∙nизм = 1535 мм, сопротивление провода

= 0.027 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.14 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки

для определения магнитной характеристики стали 5.

Оценка диапазона измерения

Br = 1.1 Тл Hs = 3600 А/м Hc = 640 А/м Bs ≈ 1.4∙Br = 1.54 Тл

μок = Br/( μо∙Hc) = 1368

Выбор образца

Возьмем магнитопровод из электротехнической стали Э 45 с относительной магнитной проницаемостью μмп = 10000

Расчет обмотки возбуждения.
Имеется источник тока I = 10 А .
Число витков находим из формулы Φ∙(Rм.ok + Rм.мп) = I∙n
Rм.ok = L/(Sок∙ μок ∙ μo) = 7.41E+5
Пусть длина магнитопровода равна 2∙L.
Rм.мп = 2∙L/(Sмп∙ μмп ∙ μo) = 2.026E+5
Максимальное значение магнитного потока Φ = Sок ∙Bs = 1.21E-4 Вб
n = 11
Расчет диаметра провода.
Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D2	I	D = 1 мм.
		D = 1 мм.
4	J

Измерительная часть.

Δψ = B∙nизм∙Sок, nизм = 50

Длина провода измерительной катушки Lизм = π∙d∙nизм = 1.57 м, сопротивление провода R SL = 0.027 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

-размагнитить образец.

-скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы обеспечить заданный шаг Δψ

-фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции B.

3.15Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении напряженности магнитного поля в диапазоне от 0 до 500 А/м частотой 400 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 50 град.

H=0..500 А/м f=400 Гц T = 50°

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

витков из формулы

H 0 S

n = 81

Длина провода обмотки Lo n D

Lo = 2.55 м

Погрешность:

6. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2 (Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 50°

δ = 0.17 %

3.16 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении магнитной индукции в диапазоне от 0 до 0.05 Тл частотой 400 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

B=0..0.05 А/м f=400 Гц T = 45°

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

U j j n S B

формулы

n = 1

Длина провода обмотки Lo n D Lo = 3.2 м

Погрешность:

7. От размеров измерительной катушки:

Se Si

(D 2d )2 (D)2

δ = 0.8 %

(D)2

2. От влияния температуры

So St

(Lo)2

(Lt)2

(Lo)2 (Lo(1 T ))2

1 (1 T )2

(Lo)2

α = 16.7 10 6 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

T = 45°

δ = 0.15 %

<<< < Предыдущая 12 / 22

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
21.09.2019947.2 Кб3Жужгина РЗ Little 2012.doc
#
13.03.20164.84 Mб8Жук Carisma m10dt.pdf
#
31.03.201574.24 Кб9Задание ТПИ 14.doc
#
31.03.2015177.43 Кб18Задачи для детей от 5 до 15 лет (книга).pdf
#
31.03.201526.59 Кб26задачи.docx
#
31.03.2015587.16 Кб15Задачи.pdf
#
31.03.2015517.22 Кб8Задачи_lun.pdf
#
12.09.201995.04 Кб2зачет по дп.docx
#
31.03.201536.35 Кб63Защита по магнетизму.doc
#
31.03.201534.21 Кб22ИГ билеты(отв).docx
#
05.09.201978.2 Кб9Идея о необходимости природосообразности воспит...docx