3. Пермеаметри

Дослідження властивостей сталі шляхом зняття кривої намагнічування кільцевоїпроби (см рис. 12 2) дає найбільш точні результати, але практичнонезручно з за труднощі виготовлення зразка і через складність накладанняна нього обмоток. Ці труднощі відпадають при застосуванні пермеаметров --пристроїв, що дозволяють швидко та зручно здійснювати щодорівномірний намагнічування зразків сталі, що мають форму стержнів круглогоабо прямокутного перетину

На рис. 4а, а дан зовнішній вигляд однієї з конструкцій пермеаметра, а на рис 4б наведена схема включення його.

Основними частинами цього пермеаметра є масивна рама 1 з м'якоїсталі з високою магнітною проникністю і дві обмотки w1 і w2. Черезбічні отвори в раму вводиться випробуваний зразок Р, щільно затискаємоза допомогою спеціальних конічних втулок. Обмотка w1 єнамагнічувальної, обмотка w2 служить для включення балістичногогальванометра. Перемикач 2 дозволяє включати і змінювати напрямструму в намагнічувальної обмотці. Порядок визначення магнітного потоку ввипробуваному зразку залишається таким же, як і при випробуванні кільцевої проби. Деяке утруднення виникає з обчисленням напруженості магнітного поля Н. Обчислення її за формулою

де l - довжина зразка, було б справедливо тільки при нескінченно маломумагнітному опорі ярма і стиків проби з ярмом Опором цимможна знехтувати при випробуванні матеріалів з низькою магнітною проникністю (чавун, виробні сталі), а-зовнішній вигляд б - схема включення при випробуванні ж проб з високою магнітною проникністю необхідно приобчисленні напруженості поля вводити поправки. Ці поправки подаються у виглядікривих срезиванія, що додаються до приладу.

Амперметри, призначені для пермеаметров, іноді градуіруют не вамперах, а в значеннях напруженості магнітного поля виходячи з наведеноївище залежності між Н і I.

4. Дослідження стали в змінному магнітному полі

Магнітні властивості сталі, визначені описаними више способами напостійному струмі, дозволяють визначити характеристики сталі і при змінномумагнітному потоці Зокрема, за площею петлі гистерезиса можна підрахувативтрати на гістерезис при змінному потоці. За емпіричними формулами можутьбути обчислені і втрати на вихрові струми Подібні обчислення дають тількинаближені результати, тому бажано визначати характеристикиелектротехнічних сталей на змінному струмі шляхом безпосередніхвимірювань.

Ваттметровий метод. На рис 5 дан загальний вигляд, а на рис. 6 наведена схемаапарату для визначення ваттметровим методом втрат у пробах листовийсталі, яка застосовується для виготовлення магнітопроводів електричних машин ітрансформаторів. Чотири гетінаксовие втулки 1 прямокутного перерізуукріплені на загальних підставах, утворюючи квадрат. На втулках поміщені дваобмотки з рівним числом витків: w1 намагнічуються і w2 - вимірювальна. Підвтулки закладають пакети 2 з листів випробуваної сталі. Стики пакетівретельно стягуються за допомогою особливих затискачів, не показаних на схемі. Для усунення втрат у стиках в них закладають тонкі прокладки зелектротехнічного картону, товщина яких попередньо ретельновимірюється мікрометрів і надалі враховується при підрахункунамагнічувальної ампер-витків.

намагнічуються обмотка живиться від джерела змінного "струму зрегульованою частотою, вимірюваної частотоміром Hz. До вольтметр V і допаралельній обмотці Ваттметри подається напруга від вимірювальноїобмотки. Змінний струм, проходячи по намагнічувальної обмотці, створює всердечнику змінний магнітний потік з амплітудне значення Фм.

Цей потік створює у вимірювальній обмотці е.д.с

Ваттметри, включений за схемою (див. рис.6), вимірює суму потужності ,затрачуваної на покриття втрат в сталі, і потужності, споживаноївольтметром і паралельної обмоткою Ваттметри. З огляду на це, втрати взразку визначають за формулою

де РВТ-показання Ваттметри,

RB-опір вольтметра;

Rm-опір паралельної обмотки Ваттметри.

Індукційний метод. Для дослідження властивостей зразків сталі принамагнічуванні змінним струмом, а також для визначення характеристикготових магнітопроводів змінного струму широко застосовують індукційнийметод вимірювання магнітного потоку.

Індукційний метод по суті полягає у вимірі е.р.с.,індуктірованной досліджуваним змінним магнітним потоком в вимірювальноїобмотці з відомим числом витків.

Вимірювання індуктірованной е.р.с. може проводитися різнимизасобами, одним з яких є потенціометр змінного струму. Нарис. 7 дан приклад використання потенціометра для вимірювання змінногомагнітного потоку в будь-якій частині складної магнітного ланцюга.

вимірювальну рамку 1 з відомим числом витків поміщають в данийапарат або машину так, щоб вона охоплювала весь магнітний потік,підлягає вимірюванню.

електрорушійну силу Е, що виникає в рамці 1, вимірюють потенціометромзмінного струму, після чого магнітний потік підраховується за формулою

За знайденому значенню Фm, знаючи розміри магнітопровода, можна підрахуватиіндукцію в даній ділянці магнітного ланцюга за формулою

де s - перетин магнітопровода.

Цією ж формулою користуються і для визначення магнітної індукції в якому -або повітряному зазорі магнітного ланцюга, якщо можна нехтувати явищемрозпору силових ліній.

При необхідності виміряти індукцію в повітряному зазорі магнітного ланцюга,коли не можна нехтувати явищем розпору магнітних силових ліній, поміщаютьбезпосередньо в зазор мініатюрну вимірювальну рамку з відомоюплощею sp. У цьому випадку визначається середнє значення індукції в томузазору місці, де знаходиться рамка, за формулою

де sp - площа рамки, м2.

Особливою перевагою описаного способу вимірювання магнітного потокує відсутність струму в вимірювальної рамці. Це дозволяє провестивимірювання без порушення нормального режиму і розподілу магнітнихпотоків у досліджуваному апараті.

Вимірювання за схемою (рис. 12.7) дає можливість визначати не тількимодуль, але і фазу магнітного потоку, і з'ясовувати таким шляхом повну картинуелектричних і магнітних процесів у даній конструкції.

За допомогою потенціометра, зокрема, можна знімати основну кривунамагнічування кільцевої проби на змінному струмі і визначати втрати взразках сталі.

Потрібно відзначити, що при роботі з потенціометром змінного струмузастосовується вібраційний гальванометр, що настроюється на основну частоту,тому вимірювання магнітного потоку за допомогою потенціометра дає гарнірезультати тільки в тих випадках, коли форма кривої вимірюваного потоку недуже істотно відрізняється від синусоїди.