2.6 Удельные потери на перемагничивание

Вычислим работу, затрачиваемую при перемагничивании по петле Гистерезиса за цикл:

Работа внешнего источника за время : ,

где ток;

ЭДС.

С учетом закона электромагнитной индукции ( , где потокосцепление):

,

где число витков.

Вычислим работу на единицу объема:

,

где объем;

длина образца;

площадь сечения.

(1)

По закону полного тока:

Если предположить, что :

.

Формулу (1) переписываем в виде:

.

Откуда потери на единицу объема за один цикл перемагничивания:

,

где петля динамического цикла.

Выводы:

1. удельные потери, т.е. потери на единицу объема за один цикл перемагничивания равны площади петли динамического цикла.

2. удельные потери зависят от:

• свойства материала;

• частоты перемагничивания.

• Увеличение потерь на перемагничивание на переменном токе объясняется потерями на вихревые токи, которые возникают в «теле» образца и приводят к его нагреванию.

• для уменьшения потерь на перемагничивание магнитопровод выполняют в виде пластин, изолированных друг от друга.

• площадь динамического цикла увеличивается и при дальнейшем увеличении частоты намагничивания форма динамического цикла приближается к форме эллипса.

3 Испытание магнитомягких материалов на постоянном токе. Импульсно-индукционный метод измерения.

Импульсно-индукционный метод измерения заключается в измерении индукции при импульсном изменении напряженности образца.

3.1 Общие сведения.

Напряженность в кольцевом образце устанавливается по силе тока в намагничивающей обмотке с числом витков, равным .

На рисунке обозначено:

число витков измерительной обмотки;

внутренний диаметр образца;

наружный диаметр образца;

образца.

Образец набирается из колец.

Подготовка образца к испытанию:

1. на образец наносится изоляция;

2. наносится намагничивающая обмотка (равномерно по кольцу образца);

3. наносится изоляция;

4. иногда наносится экран (экранируется измерительная обмотка);

5. равномерно наносится намагничивающая обмотка.

В соответствии с законом полного тока: ,

где длина контура интегрирования, который выбираем в виде окружности.

будет зависеть от потому что .

В соответствии с этим законом максимальная напряженность материале, расположенном ближе к . При увеличении длины контура интегрирования ( ) уменьшается и достигает минимума вблизи .

Выводы:

1. для любой длины контура интегрирования ( ) измеренные значения индукции будут усредненными.

2. чтобы разброс индукции в каждой точке был, как можно меньше, необходимо сделать кольцо как можно более узким или уменьшить разницу . Чаще всего выбирают следующее соответствие:

.

3. для расчета принимаем длину контура интегрирования, равной длине окружности среднего диаметра:

.

Тогда:

, расчетные данные.

Значения напряженности не измеряются, а устанавливаются по току намагничивания. Коэффициент пропорциональности зависит от наружного и внутреннего диаметров образца.

Индукция измеряется в соответствии с законом электромагнитной индукции:

.

Из этой формулы видно, что для измерения индукции необходим интегратор:

,

где вольт-секундная площадь импульса в обмотке .

изменение индукции за время интегрирования .

На рисунке обозначено:

для измерения намагничивающего тока;

переключатель для изменения полярности на обмотке ;

интегратор.