Устройство для определения магнитных свойств магнитомягких материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее генератор, усилитель мощности, пермеаметр с двумя ярмами, намагничивающей и измерительной обмотками, амперметр, вольтметр, ваттметр, причем с измерительной обмоткой пермеаметра соединены вольтметр и цепь напряжения ваттметра, а с первым выводом намагничивающей обмотки - первый выход усилителя мопщости, вход которого подключен к генератору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дроссель с двумя ярмами и намагничивающей обмоткой, два измерительных трансформатора переменного тока, первый из. которых содержит два, а второй - три ;Обмотки, два резисора и переключатель , причем в зазорах магнитопровода дросселя и в магнитопроводе пермеаметра размещены вставки из магнитного материала, при этом второй вывод намагничивающей обмотки пермеаметра подключен к первому выводу последовательно соединенных первых обмоток измерительных трансформаторов , первый вывод намагничивающей обмотки дросселя - к первому выводу последовательно соединенных вторыхобмоток измерительных трансформаторов , а второй вывод - к первому выходу усилителя мощности, вторая обмотка первого измерительного трансформатора замкнута на первый резистор, вторые выводы первой и второй обмоток (Л второго измерительного трансформатора подключены к второму выходу усилителя мощности, с третьей обмоткой второго измерительного трансформатора соединены амперметр и токовая цепь ваттметра, первая клемма второго резистора соединена с первым выходом о усилителя мощности, вторая клемма -vj с подвижным контактом переключателя, СП Сл К неподвижные контакты которого соответственно подключены к второму выводу намагничивающей обмотки пермеаметра и к первому выводу намагничивающей обмотки дросселя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1) + G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421188/24-21 .(22) 08.04. 82 (46) 15.07. 85. Бюл. ¹ 26 (7 2) А.З.Векслер, Б.Б.Минц и В.К.Чистяков (53) 621.317.423(088.8) (56) Кисер И.И., Пантюшин В.С.

Испытания ферромагнитных материалов.

М., Энергия, 1955, с. 194-195.

Патент Японии ¹ 43-22156, кл. С 01 R 35/12, 1968. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее генератор, усилитель мощности, пермеаметр с двумя ярмами, намагничивающей и измерительной обмотками, амперметр, вольтметр, ваттметр, причем с измерительной обмоткой пермеаметра соединены вольтметр и цепь напряжения ваттметра, а с первым выводом намагничивающей обмотки — первый выход усилителя мощности, вход которого подключен к генератору, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дроссель с двумя ярмами и намагничивающей обмоткой, два измерительных трансформатора переменного тока, первый из. которых содержит два, а второй — три обмотки, два резис ора и переключа„„SU„„1167552 A тель, причем в зазорах магнитопровода дросселя и в магнитопроводе пермеаметра размещены вставки из магнитного материала, при этом второй вывод намагничивающей обмотки пермеаметра подключен к первому выводу последовательно соединенных первых обмоток измерительных трансформаторов, первый вывод намагничивающей обмотки дросселя — к первому выводу .последовательно соединенных вторых обмоток измерительных трансформаторов, а второй вывод — к первому выходу усилителя мощности, вторая обмотка первого измерителЬного трансформатора замкнута на первый резистор, вторые выводы первой и второй обмоток у второго измерительного трансформатора подключены к второму выходу усилителя мощности, с третьей обмоткой второго измерительного трансформатора соединены амперметр и токовая цепь > ваттметра, первая клемма второго резистора соединена с первым выходом юу усилителя мощности, вторая клемма— с подвижным контактом переключателя, неподвижные контакты которого соответственно подключены к второму выводу намагничивающей обмотки пермеаметра и к первому выводу намагничивающей обмотки дросселя

1167552

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения удельных магнитных .потерь, магнитной индукции и напряженности магнитного поля на образцах магнитомягких материалов в виде от- дельных полос, пакетов и листов при их перемагничивании переменным током.

Цель изобретения — повышение точ— ности измерений путем выделения при 10 помощи дросселя и трансформаторов сигнала, обусловленного только перемагничиванием образца.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — 5 магнитные цепи пермеаметра и дросселя

Устройство содержит генератор 1, усилитель мощности 2, который создает требуемый режим намагничивания.

Пермеаметр 3 имеет намагничивающую 4 и измерительную 5 обмотки. С последней соединены вольтметр 6 и цепь напряжения ваттметра 7. Последовательно с намагничивающей обмоткой 4 пер- 5 меаметра 3 соединена первая обмотка 8 первого измерительного трансформатора тока 9, а также первая обмотка 10 второго измерительного трансформатора тока 11. Намагничивающая 30 обмотка 12 дросселя 13 соединена последовательно со вторым резистором 14, шунтирующим вторую обмотку 15 первого измерительного трансформато— ра 9, и со второй обмоткой 16 второ- З5 го измерительного трансформатора 11.

Третья обмотка 17 второго измеритель-. ного трансформатора 11 соединена с амперметром 18 и токовой цепью ваттме тра 7. Пермеаметр 3 (фиг. 2а) 40 имеет два ярма 19 и 20, между которыми размещен испытуемый образец 21, охваченный двумя обмотками: намагничивающей 4 и измерительной 5. Дроссель 13 (фиг. 2б) имеет два ярма 22 <5 и 23. В зазорах между ярмами дросселя помещены вставки 24 и 25 из материала, свойства которого близки к характеристикам испытуемого образца.

На ярмах 22 и 23 размещены секции 26 50 и 27, которые, соединяясь последовательно согласно, Ьбразуют обмотку 12 (фиг. 1). Числа витков в секциях 26 и 27, а также в обмотке 4 одинаковы, что обеспечивает получе- 55 ние равных магнитных потоков в ярмах дросселя 13 и пермеаметра 3. Кроме того, выбираются равными числа витков в обмотках 10 и 16, В этих условиях ток, протекающий по ампермет ру и токовой цепи ваттметра, пропорционален разности намагничивающих токов, протекающих по обмоткам 4 и 12, что повэволяет исключить влияние намагничивания ярем и перехода магнитного потока из образца в ярма и обратно на результаты измерения магнитных величин.

Резистор 28 и переключатель 29 позволяют провести выравнивание потерь в целях дросселя и пермеаметра даже при отсутствии строгой идентичности ярем.

Применение дросселя со вставками совместно со вторым измерительным трансформатором позволяет выделить сигнал, обусловленный только перемагничиванием испытуемого образца.

Первый измерительный трансформатор с резистором обеспечивают введение корректирующего сигнала в намагни-. чив ающую це пь дро сселя, со эдав ая те же условия перемагничивания по-следнего, что и у пермеаметра (например, синусоидальное изменение во времени магнитного потока) . Это позволяет исключить по грешно сть измерения магнитных величин, обусловленную неидентичностью режимов на— ма гн ичив ан ия дро с селя и пе рме аме тра.

Устройство работает следующим образом.

-Частота и форма кривой магнитной индукции задаются генератором 1. Усилитель мощности 2 питает намагничивающую цепь образца 2t, помещенного в пермеаметр 3. Намагничивающий ток протекает по обмотке 4, а напряжение на измерительной обмотке 5 измеряется вольтметром 6 и подается ,в цепь напряжения ваттметра 7. Намаг ничивающий ток протекает также по обмотке 8 первого измерительного трансформатора 9 и обмотке 10 второго измерительного трансформатора 11.

Переменный ток, перемагничивающий дроссель 13, протекает по двухсекционной обмотке .12, второму резистору 14, обмотке 15 первого измерительного трансформатора 9 и обмотке 16

BTopoI измерительного трансформатора tt. Падение напряжения на резисторе 14 зависит от намагничивающего тока образца 21. Если сопротивление

1167552 где U — среднее значение напряжения, ср изменяемое вольтметром 6„(5$

f — частота перемагничивания образца, 1ц;

5 S — площадь поперечного сечения образца, мР; — число в итков в о био тке 5 . н

Напряженность магнитного поля Н в .образце 21 равна (1)

4 Ч1И2 1 где Б — активное сопротивление намагничивающей цепи образца, Ом;

У W — число витков в обмотках 15

2 и 8 соответственно, то формы кривых магнитного пото- 10 ,ка в ярмах дросселя и пермеаме тра будут одинаковыми.

Благодаря тому, что ток в обмотке 17 второго измерительного трансформатора 11 определяется разностью намагничивающих токов пермеаметра 3 и дросселя 13, показание ампермет- ра 18 пропорционально напряженности магнитного поля в образце 21, пока.зание ваттметра — удельным магнитным потерям при условии, что ярма пермеаметра и дросселя имеют одинаковые магнитные потери. Если эти ярма неидентичны, то для выравнивания потерь одна из обмоток (4 или 12) шунтируется резистором 28, который соединяется с обмотками переключате-. лем 29 (фиг. 1).

Амплитуда магнитной индукции В в образце 21 вычисляется по формуле

W„N<

Н= 1 (3J

3 ср

1 где i — сила тока, измеряемая ампер15 метром 18, А;

1 — средняя длина магнитной силоСР вой линии в образце, м;

W M — числа витков в обмотках 17

3 и 10, соответственно;

20 W — число витков в обмотке 4. н

Удельные магнитные потери Р равны

% Ф

Ю W SX д н + где P—

U—

„0ex

Ср м qf 5g

R резистора 14 определяется по формуле: мощность, изме ренн ая в аттме тром 7 Вт; эффективное значение напряжения на зажимах обмотки 5, В; масса образца, кг; сумма входных проводимостей вольтметра 6 и цепи напряжения ваттметра 7, См.

116755 2

Составитель В. Вагин

Редактор А.Долинич Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Пожо

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

1 i

I

26

I

1

I 1

3 L а

Фи . 2

Заказ 4432/44 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I

1

1

1

23 1