LABORATORNAYa_RABOTA_8

Министерство образования и науки Российской Федерации

Воронежский государственный технический университет (ГОУВПО «ВГТУ»)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

по дисциплине «Материаловедение.

Технология конструкционных материалов»

«Исследование потерь в листовых ферромагнитных материалах»

Выполнил: студентка группы

ЭМ-061 Иванова К.В.

Проверил: ассистент Исаев С.И.

Воронеж 2008

Цель работы: получить практические навыки исследования потерь в ферромагнитных материалах.

Для учёта потерь на гистерезис используется эмпирическая формула: , где – коэффициент, зависящий от материала; - амплитудное значение индукции, B; f – частота намагничивающего поля, Гц; V – объём материала, м³.

Мощность, расходуемая на вихревые токи, определяется по формуле: , где k – коэффициент, зависящий от материала; ρ – удельное сопротивление ферромагнетика, Ом∙м.

Схема для испытания магнитных свойств ферромагнитных материалов осциллографическим методом

Данные испытуемых трансформаторов

Метод измерения	Трансформатор	Количество витков			Параметры
		w1	w2	S, см2		R2, Ом	R1, Ом	C, мкФ	r, см
Осциллогра фический	1	100	400	1		2∙103	100	4	0,5
	2	100	400	1		2∙103	100	4	0,5
Ваттметро вый	1	50	150	10		-	-	-	-
	2	50	150	10		-	-	-	-
Масса магнитопровода – 1,5 кг

Результаты измерений

U1, В	Pст, Вт	Bm, Тл	G, кг	pуд, Вт/кг
Образец I (S = 12 см2)
4,2	0,026	0,105	1,5	0,0173
13,8	0,084	0,345	1,5	0,056
23,6	0,16	0,590	1,5	0,107
33,8	0,25	0,848	1,5	0,167
43,5	0,36	1,088	1,5	0,24
Образец II (S = 7 см2)
1,2	0,03	0,052	1	0,03
5,8	0,09	0,248	1	0,09
11,2	0,2	0,48	1	0,2
16,8	0,32	0,723	1	0,32
22,4	0,466	0,96	1	0,466

Индукция B_m определяется для каждого значения U₁ по формуле , удельные потери: , где P_ст – магнитные потери стали, G – масса сердечника.

Цена деления P_ст: .

Измерение потерь в стали методом осциллографа

I B

H

U_{вых ЗГ} = 11,2 В; U₂ = 0,25 В; U₃ = 0,03 В; f = 50 Гц

S_п = 36,5 см²

, А/м2

, Тл/м²

, Вт/кг

II B

H

U_{вых ЗГ} = 11,2 В; U₂ = 0,25 В; U₃ = 0,05 В; f = 100 Гц

S_п = 16 см²

, А/м2

, Тл/м²

, Вт/кг

S_п – площадь гистерезисной петли, м²; ρ = 7,85∙10³ – плотность материала образца, кг/м³; f – частота, Гц; h и b – масштаб по оси X и Y соответственно; w_1, w₂ – число витков обмоток; R₁ ,R₂ – сопротивление резисторов, Ом; C – ёмкость конденсатора, Ф; U₂, U₃ – напряжение на вольтметрах V₂ и V₃, В; x, y – амплитуда вершины петли гистерезиса по осям X и Y, м; S – сечение образца, м; r – средний радиус образца, м.

Вывод: в ходе работы мы получили практические навыки исследования потерь в ферромагнитных материалах и установили зависимость потерь на вихревые токи от удельного электрического сопротивления ферромагнетика: чем выше удельное электрическое сопротивление, тем меньше потери на вихревые токи.

.