НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ







предыдущая главасодержаниеследующая глава

2.12. Измерения магнитных параметров

Важнейшим конструктивным узлом ГГ является магнитная цепь. Расчет и макетирование магнитной цепи требуют информации о магнитных параметрах применяемых в ней материалов, контроле индукции в зазоре и распределении магнитного потока. В процессе серийного производства производятся контроль индукции в зазоре и выборочный контроль применяемых магнитных материалов. В магнитных цепях ГГ используются два вида материалов: магнитотвердые - МТМ (постоянные магниты) и магнитомягкие МММ (детали магнитопровода). Подробная характеристика их дана в гл. 4. Для характеристики магнитных свойств материалов исследуются зависимости вектора индукции В от вектора напряженности Н: B = μH, где μ - магнитная проницаемость. Кроме того, используется вектор намагниченности М, связанный с напряженностью через коэффициент магнитной восприимчивости: М = אН. Коэффициенты μ и א определяются как א = (μ - 1)4π. Три основные параметра В, Н и M, характеризующие магнитное поле, связаны между собой соотношением [44] В = НB = dФ/dS. Единица магнитного потока в системе СИ - вебер [ВБ], магнитной индукции - тесла [Тл], напряженности - А/М. Кривые зависимости В от Н носят гистерезисный характер, значительно отличающийся для магнитомягких и магнитотвердых материалов [45] (см. гл. 4). Важнейшими параметрами кривых являются: Вr - остаточная индукция, Нс - коэрцитивная сила (точки пересечения кривых с осями координат). Отличия кривых для МММ и МТМ связаны в основном с величиной коэрцитивной силы: для магнитомягких материалов Нс 0,01...0,15 кА/м, для постоянных магнитов Нr 50...800 кА/м. Важнейшим параметром для МТМ является величина максимальной удельной энергии (BH)mах. Она зависит от остаточной индукции, коэрцитивной силы и от формы кривой размагничивания (второй квадрант гистерезисной кривой). Чем ближе кривая размагничивания приближается к прямоугольной форме, Тем выше значение магнитной энергии магнита, от величины .которой зависят размеры магнитной цепи. Для магнитомягких материалов важным параметром является индукция насыщения Вс. Чем она выше, тем меньшее сечение магнитолровода требуется для проведения заданного магнитного потока. Большое значение имеет также форма кривой намагничивания (1 квадрант): чем больше угол подъема и протяженность начального участка, тем меньшими будут потери магнитодвижущей силы в магнитопроводе.

Техника измерений параметров магнитных материалов за последние годы значительно усовершенствовалась. Большинство магнитоизмерительных установок использует индукционные или гальваномагнитные методы измерений (применяются также феррозондовые, магнитомеханические и др.). Серийно выпускаются специальные измерительные установки для снятия статических и квазистатических петель гистерезиса, для МММ и МТМ, На индукционном принципе для контроля МММ работают установки У-5035, У-5045. Созданы устройства, например МИС-1Н, для автоматической записи характеристик кольцевых образцов магнитомягких материалов. Для записи кривой для МТМ используются установки УПМ-68 с импульсным режимом намагничивания и измерением напряженности с помощью датчика Холла. Разработаны автоматические регистраторы статических петель гистерезиса с обработкой данных на ЭВМ типа: АРСПГ, МИС и др. (называемые гистериографами).

В качестве измерительных приборов в установках на смену баллистическим гальванометрам пришли микровеберметры. Наиболее чувствительными являются фотоэлектрические микровеберметры, веберметры с интеграторами на операционных усилителях и с цифровым интегрированием ЭДС на ЭВМ. Существуют специальные приборы для измерения коэрцитивной силы - коэрцитиметры. Серийный коэрцитиметр 2-5030 с автоматическим управлением предназначен для испытания образцов длиной 1,5....10 см и коэрцитивной силой до 100 кА/м. Все более широкое распространение находят гальванометрические измерители индукции. Серийно выпускаются Ш1-8, Ф-4354, Ф-4355, Ф-4300 и др. Диапазон измеряемых величин 1...2 Тл, погрешность 1,5%.

Основным измерительным узлом этих приборов является датчик Холла, представляющий полупроводниковую пластинку с четырьмя контактами. Если пластинку поместить в магнитное поле, перпендикулярное плоскости двух противоположных контактов, то между двумя другими контактами возникает напряжение Ux, измеряя которое, можно определить индукцию в зазоре. В настоящее время выпускаются цифровые тесламетры с датчиками Холла, например ЭМЦ2-ПС. Кроме того, созданы приборы для измерения индукции в переменных магнитных полях (Ф-4356, Г-77 и др.) и приборы (градиентометры) для измерения градиента индукции.

Для контроля индукции в зазоре ГГ применяется обычно индукционный метод с использованием дифференциальных измерительных катушек (рис. 2.33). Катушка состоит из двух секций с одинаковым числом витков, намотанных на кольцевом каркасе в противоположные стороны и соединенных последовательно. При резком удалении дифференциальной катушки из зазора нижняя секция пересекает поток в зазоре и поток утечки, а верхняя - только поток утечки. Так как обе секции намотаны в противоположные стороны, то ЭДС, индуцируемые за счет потоков утечки, компенсируются. Катушка соединена с баллистическим гальванометром или микровеберметром. Индукция вычисляется по формуле

Вср = Сσα/SW,

где S - эффективная площадь измерительной катушки; W - число витков; α - отклонение измерительного прибора; Сσ - постоянная прибора.

Рис. 2.33. Измерительная катушка
Рис. 2.33. Измерительная катушка

Для измерения кривых размагничивания В(Н) в практике разработок ГГ также используются в основном индукционно-импульсные установки, в которых испытуемый образец магнитного материала помещается между полюсами электромагнита. На нейтральную часть магнита наматывается измерительная катушка, с помощью которой измеряется индукция вышеописанным способом. Напряженность поля определяется с помощью потенциометра (т. е. катушки с равномерно распределенными витками), соединенного с измерительным прибором. При удалении его от поверхности измеряемого образца фиксируется величина отклонения стрелки на приборе и напряженность подсчитывается по формуле

Hc = C0αK,

где К - постоянная потенциометра; С0 - постоянная измерительного прибора; α - отсчет по прибору.

В современном автоматизированном производстве ГТ используется установка для оперативного контроля ферритовых магнитов ЭМ8-10. Установка обеспечивает измерение магнитных параметров материалов анизотропных магнитов в пределах: (ВН)max - 10...40 кДж/м3, Нc - 100...400 кА/м. Измерения обеспечиваются для магнитов кольцевой и прямоугольной формы. Режим работы автоматический, отсчет цифровой, время измерений 40 с.

предыдущая главасодержаниеследующая глава







© RATELI.RU, 2010-2020
При использовании материалов сайта активной гиперссылки обязательна:
http://rateli.ru/ 'Радиотехника'