3.3. Описание лабораторной установки

Исследование магнитных свойств сталей методом амперметра вольтметра в переменном магнитном поле частотой 50 Гц проводится на установке У5011, электрическая схема которой показана на рисунке 1. В лабораторной работе измерение ведется при частоте 50 Гц. По измеренному падению напряжения определяется максимальное значение тока намагничивания за период

, (3.5)

где , В — амплитудное значение напряжения, измеряемое вольтметром В1 типа В4-1А.

Максимальная за период напряженность магнитного поля в образце определяется по формуле (3.1). В цепь намагничивания последовательно включается амперметр "А" для установки и контроля тока. Следует обратить внимание на то, что показания амперметра не входят в расчетные формулы, ибо максимальное за период значение тока определяется по показаниям вольтметра В1 согласно формуле (3.5).

Средневыпрямленное значение э.д.с. на вторичной обмотке измеряется вольтметром В2, а величина индукции вычисляется по формуле (3.2).

Намагничивающиеся приборы для испытания образцов располагаются на специальной подставке, снабженной роликами для передвижения. Пульт управления оформлен в виде стола, на лицевой панели которого расположены измерительные приборы, ручки регулирующих автотрансформаторов и переключателей, выключателей питающего напряжения и сигнальные лампочки.

3.4. Порядок выполнения лабораторной работы

3.4.1. Порядок выполнения теоретических расчетов

3.4.1.1. Получив индивидуальные задания, изучить по литературным и справочным источникам характеристики исследуемых материалов.

3.4.1.2. По литературным и справочным источникам установить возможный частотный диапазон использования испытуемых материалов.

3.4.1.3. Из всех изучаемых материалов выбрать магнитомягкий и магнитотвердый и обосновать их выбор.

3.4.1.4. Произвести расчет амплитудных значений напряжённости магнитного поля и магнитной индукции.

3.4.2. Порядок выполнения экспериментальных исследований

3.4.2.1. Подключить источник питания частотой 50 Гц к зажимам клеммной колодки пульта с обозначениями "220 В - 50 - 100 Гц".

3.4.2.2. Подключить намагничивающую обмотку установки к зажимам клеммной колодки пульта с обозначением "Намагничивающая обмотка" установки.

3.4.2.3. Подключить измерительную обмотку установки к зажимам клеммной колодки пульта с обозначением "Измерительная обмотка".

3.4.2.4. Переключатель (П3) установить в положение "1 кГц, 50 Гц".

3.4.2.5. Переключатель предела измерения тока намагничивания установить в положение "10 А".

3.4.2.6. Вставить образец (пакет) в намагничивающий аппарат и закрепить винтами.

3.4.2.7. Кабель милливольтметра "В4-1А" подключить к зажимам клеммной колодки пульта с обозначением "R₀ = 0,01 Ом".

3.4.2.8. Рукоятку пределов измерения установить в положение "З00", включить милливольтметр; дать прогреться 15 минут и ручкой "установка нуля" установить нуль на шкале прибора.

3.4.2.9. Включить питание установки правым кнопочным включателем пульта.

3.4.2.10. Ручкой правого автотрансформатора установить ток намагничивания 0,5 А.

3.4.2.11. Снять показания Е_ср (В) вольтметра В2 средневыпрямленных значений.

3.4.2.12. Снять показания милливольтметра В1 (В).

3.4.2.13. Изменить ток намагничивания до 0,5 А и снова измерить средневыпрямленное значение напряжения Е_ср (В).

Ток намагничивания при испытании каждого образца менять от 0 до 5 ампер через каждые 0,5 А.

3.4.2.14. Для каждого опыта рассчитать

, , ,

где S — поперечное сечение образца, м².

При расчетах учесть R₀ = 0,01 Ом, W₁=300, W₂=600, =1м.

Для стали У9 S = 3110^–6, м².

Для сталей 1512 и 3411 S = 2810^–6, м².

3.4.2.15. Подобные измерения провести с электротехнической сталью и сталью У9 (сырой, закаленной и отпущенной при 200°С, 250°С, 500°С) и специальной сталью.

Для каждого образца заполнить отдельную таблицу 3.1.

Таблица 3.1 — Результаты расчета магнитных характеристик для стали У9 (отж)

Umax, В	, В	Imax , A	Нmax , A/м

3.4.2.16. По заполненным таблицам для каждого образца построить графики

B = f(Н_max),  = f(Н_max).