Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лаб практикум .doc
Скачиваний:
15
Добавлен:
07.05.2019
Размер:
3.44 Mб
Скачать

Список рекомендуемой литературы

1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов. – М.: Гардарики, 2007. – С. 423 – 438.

2. Потапов, Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники / Л.А. Потапов. ­– Брянск: БГТУ, 2008. – Ч.2.– С. 14 – 19.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

Исследование магнитной цепи

С ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель лабораторной работы – приобретение навыков исследования магнитной цепи, содержащей постоянные магниты.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Задачи лабораторной работы:

– исследование частных циклов и петли гистерезиса у постоянных магнитов;

– определение магнитной индукции в зазоре постоянных магнитов;

– закрепление навыков работы с милливеберметром.

Продолжительность лабораторной работы – 3 часа.

Краткие сведения об объекте исследования

Постоянные магниты выполняют из магнитотвердых материалов, у которых коэрцитивная сила Hс больше 4000 А/м.

Для этих материалов наиболее значимой характеристикой является кривая размагничивания (рис. 1) – часть петли гистерезиса, лежащая во втором квадранте. Кривая размагничивания имеет на концах характерные точки: остаточную магнитную индукцию Br и коэрцитивную силу Hс. При увеличении воздушного зазора в магнитной цепи магнитная индукция в магнитопроводе уменьшается.

Ее значение определяют как точку пересечения кривой размагничивания и прямой, представляющей собой характеристику воздушного зазора.

Коэффициент называют иногда размагничивающим фактором.

Другой значимой характеристикой для магнитной цепи с постоянным магнитом является энергия магнитного поля в воздушном зазоре

При проектировании устройств с постоянными магнитами стремятся иметь максимальную энергию поля в зазоре. Для различных материалов этому условию соответствуют различные значения размагничивающего фактора. Если при этом зазор В задан конструктивными факторами (и не может быть изменена), то длина магнитопровода lм будет различной для различных материалов.

Измерительная установка

Основные измерения в данной работе производятся по методу Ленца-Столетова на установке, схема которой показана на рис. 2.

Исследуемый магнит помещается в магнитное поле, создаваемое намагничивающей обмоткой, которая подключена к постоянному напряжению. Меняя значение и направление тока в этой обмотке, можно изменять значение и направление магнитного потока магнита.

При замкнутой магнитной цепи (сплошное кольцо или два одинаковых вплотную составленных магнита) напряженность поля может быть вычислена по уравнению

где I – ток, измеряемый амперметром; w– число витков намагничивающей обмотки (указано на стенде); l = 36 см – средняя длина магнитной линии.

Значение магнитного потока в магните определяется по показанию прибора – милливеберметра. Значение магнитной индукции вычисляется по показанию прибора по формуле

где S = 1,62 см2 – сечение магнита; wизм – число витков измерительной обмотки (указано на стенде);  – отклонение стрелки прибора; К – постоянная прибора (указана на приборе).

Измеряя приращения потока при известных изменениях напряженности поля, можно снять предельную петлю гистерезиса. В состав соответствующей лабораторной установки (рис. 2) входят переключатель S, позволяющий изменять направление тока в намагничивающей обмотке.

Для получения точки 1 предельной петли гистерезиса (рис. 1) необходимо изменить направление намагничивающего тока (его значение указано на стенде). При этом осуществляется переход из точки 1 петли гистерезиса в точку 4. Определяемое по отбросу стрелки милливеберметра изменение магнитной индукции В1 соответствует удвоенному значению Вмакс.

Для получения точки 2 необходимо измерить изменение индукции В2 при переходе в точку 2 из точки 1, для этого необходимо перевести переключатель S в среднее положение (выключить ток).

Значение остаточной магнитной индукции Br (при H = 0) определяется при этом по формуле Br = Bмакс В2.

Д ля получения точек, лежащих между 2 и 4, также необходимо переходить в эти точки из точки 1, измеряя соответствующие изменения магнитной индукции (например, В4). Для этого необходимо одновременно изменить направление тока и уменьшить его значение с помощью сопротивления R2. Это достигается переброской переключателя S из положения 2 в положение 1 при разомкнутом ключе S1.

Перед началом измерений, при установленном значении тока, необходимо стабилизировать петлю гистерезиса, произведя 3–4 переключения тока. Эту операцию при заданном значении тока необходимо производить в следующем порядке:

– стабилизировать петлю, для точки 1 записать показания прибора;

– выключить ток и для точки 2 записать В2;

– перейти из точки 2 в точку 4 и убедиться в том, что полученное при этом изменение магнитной индукции (см. рис. 1) В = В1 В2.

Измерительная установка также позволяет провести определение линий возврата. Линией возврата называют участок магнитной характеристики, соответствующий изменению магнитной индукции при переходе с кривой намагничивания на ось Н = 0. Для этого переводится переключатель из ранее установленного положения (соответствующего точке a, рис. 3) в среднее, при котором ток равен нулю, а следовательно, и Н = 0.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]