Экспериментальная часть
Применяемый в данной работе метод исследования основных характеристик магнитных материалов - компьютерный.
К основным параметрам, рассчитываемыми
компьютером относятся абсолютная
магнитная проницаемость -
и относительная проницаемость материала-
,
рассчитывающиеся по формулам:
Результаты измерений
После установления образца магнитного материала (феррита) в стенд мы получили предельную петлю гистерезиса на заданной частоте 121 Гц, изображенную на рис3.
Рисунок 3. Предельная петля гистерезиса
Из рисунка 3 определяем значения параметров петли гистерезиса.
Максимальное значение напряженности Нm=89,85 А/м (точка 2 на рисунке 3).
Коэрцитивная сила Нс=13 А/м (точка 0 на рисунке 3).
Остаточная индукция Br=0,05 Тл.
После построения предельной петли гистерезиса путем фиксации точек производится запись значений вершин частных петель гистерезиса, в результате чего строится график основной кривой намагничивания, изображенный на рис 4.
Рисунок 4. Основная кривая намагничивания
По данным графика рисунка 4 была составлена таблица значений В и Н(таблица1).
Таблица 1- Значения магнитной индукции и напряженности электрического поля
-86,0823440551758 -0,257989674806595
-78,8558807373047 -0,236932978034019
-74,7661743164063 -0,224484533071518
-66,7058792114258 -0,201314434409142
-65,7529373168945 -0,19909793138504
-50,1088218688965 -0,148865982890129
-49,7514686584473 -0,148376286029816
-43,7161750793457 -0,129149481654167
-37,0455856323242 -0,107628867030144
-36,092643737793 -0,10487113147974
-33,154411315918 -0,095077320933342
-28,7073516845703 -0,0813917517662048
-20,6470584869385 -0,057268038392067
-12,1499996185303 -0,0328092761337757
-8,77499961853027 -0,0224999990314245
-8,21911716461182 -0,021932989358902
-5,39999961853027 -0,0141237108036876
4,28823518753052 0,010953607968986
7,70294094085693 0,0206701029092073
8,53676414489746 0,0226804111152887
12,5867643356323 0,0337113402783871
21,1632347106934 0,0593041218817234
28,4294109344482 0,0806443318724632
32,3205871582031 0,093195877969265
36,092643737793 0,105489686131477
36,8073501586914 0,107835046947002
43,1205863952637 0,127061858773232
50,0691146850586 0,149536073207855
50,5455856323242 0,150412365794182
65,5941162109375 0,198273196816444
66,2294082641602 0,200953602790833
75,4014663696289 0,228737115859985
77,2676391601563 0,233994841575623
86,4794082641602 0,257938146591187
Рисунок 5. Магнитная проницаемость
По данным таблицы 1 была построена зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля.(рисунок 5)
На графике имеется явно заметный максимум, который объясняется переходом от сильного изменения намагниченности к техническому насыщению.
Для определения влияния частоты входного сигнала на параметры петли гистерезиса, были построены дополнительно графики зависимости В=f(Н) при максимальном – рисунок 6 ,и минимальном значении частот- рисунок 7. При этом за минимальное значение принимаем частоту 75 Гц, за максимальное- 182 Гц.
Рисунок 6. Кривая намагничивания при частоте 75 Гц.
Параметры петли гистерезиса при частоте в 75 Гц принимают значения:
Hm=88 А/м
Нс=12 А/м
Вr=0,048 Тл
Рисунок 7. Кривая намагничивания при частоте 182 Гц.
Параметры петли гистерезиса при частоте в 182 Гц принимают значения:
Hm=92 А/м
Нс=13 А/м
Вr=0,048 Тл
Вывод:
При выполнении работы был исследован образец магнитного материала феррит при различных частотах и амплитудах входного сигнала. Были построены петли гистерезиса, кривые намагничивания и магнитная проницаемость данного материала.
При цикле «намагничивание-размагничивание» феррит ведёт себя стабильно, именно поэтому он является наиболее используемым материалом для изготовления сердечников катушек. Кроме того феррит характеризуется малой внутренней площадью петли гистерезиса, что говорит о его малых потерях на перемагничивание и вихревые токи
Таким образом, при выполнении работы был сделано заключение о том, что использование феррита в сердечниках катушек и магнитопроводах трансформаторов оправдано, что обусловлено их магнитными свойствами