5. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

6.1. Схему установки с указанием применяемых приборов.

6.2. Таблицу записи параметров, их расчетов, кривые намагничивания ферромагнитных материалов.

6.3. Перечень контрольных вопросов.

6.4. Список использованной литературы.

VII. Контрольные вопросы

7.1. Каковы предельные значения коэффициента прямоугольной кривой намагничивания у ферромагнитных материалов:

а) у электротехнической стали;

б) у ферритов;

в) у пермалоев.

7.2. Почему коэффициент прямоугольности не может быть равен 1?

7.3. Какие вы знаете группы разделения ферритов по величине коэрцитивной силы? Назовите предельные значения коэрцитивной силы для каждой группы.

7.4. Что такое основная кривая намагничивания?

7.5. Что такое остаточная магнитная индукция и от чего она зависит?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Разделение потерь в стали

1. Цель работы

Экспериментальное определение суммарных потерь в стальном сердечнике трансформатора и разделение их на составляющие : потери на гистерезис – Р_г и потери на вихревые токи – Р_f.

2. Теоретические положения

При исследовании катушек индуктивности и трансформаторов со стальными сердечниками в различных режимах работы существенную роль играют потери мощности в стали – Р_с, обусловленные потерями на гистерезис - Р_г и вихревые токи – Р_f, которые можно найти по формуле, полученной в предположении, что В_m=>1 Тесла:

Р_с=Р_г+Р_f=kfB²_m+k_ff²B²_m . (5.1)

Разделение потерь в стали осуществляется при условии В_m=const, поэтому формулу потерь (5.1) можно представить в виде:

P_c =af+bf² , (5.2)

где:

Р_г=аf ; Р_f=bf² . (5.3)

Если частота намагничивающего тока известна, то задача разделения потерь заключается в определении постоянных “a” и “b”.

Для разделения потерь в стали необходимо, одновременно с изменением частоты, изменять напряжение на катушке индуктивности, чтобы обеспечить постоянство амплитуды индукции (B_m ~U/[Cω]), т.е. отношение (U/f) нужно держать постоянным. Чтобы упростить определение потерь на гистерезис и вихревые токи за один цикл перемагничивания, необходимо разделить суммарные потери в стали на частоту:

(P_c/f)=a+bf . (5.4)

График функции (Р_с /f) в соответствии с (5.4) представляет собой линейную зависимость, а график функции Р_с в соответствии с (5.2) имеет нелинейный характер (рис. 5.1).

Рис. 5.1

Величина коэффициента “a” определяется по графику, как значение потерь в стали при ее намагничивании постоянным током (при частоте f=0).

График функции [Р_с/f], в силу линейного характера, можно строить по двум точкам, т.е. для двух значений частоты.

Если плавно изменять частоту и стабилизировать напряжение приложенное к катушке, по схеме представленной на рис. 5.2, то можно построить нелинейную зависимость Р_с=q(f) в соответствии с уравнением (5.2). Тогда, совмещая на одном графике линейную зависимость (Р_с/f), полученную в соответствии с уравнением (5.4), и нелинейную зависимость Р_с=q(f), полученную в соответствии с уравнением (5.2), на частоте f_b (рис. 5.1) можно найти коэффициент “b_f“:

b_f=[(P_c/f)-a]/f_b. (5.5)

В лабораторной работе потери определяются в сердечнике автотрансформатора ЛАТР-1, причем измерения производятся ваттметром Д5004. Потерями мощности в меди обмотки ЛАТРа и в ваттметре можно пренебречь, т.к. они исчезающе малы по сравнению с потерями в стали.

Рис. 5.2