SU89509A1 - Феррометр - Google Patents

Description

В известных устройствах дл  исследовани  магнитных свойств стали, нрнмен емой в электрических цеп х неременного тока используютс  механические управл емые выпр мители (феррометр Ленинградского политехнического института) или электронные лампы. Дл  визуального наблюдени  примен ютс  катодные и шлейфовые осциллографы. Механические управл емые выпр мители непригодны дл  работы прп переменной частоте; электронные лампы нмеют отклонени  в характеристиках и требуют вс кий раз регулировки прибора при их замене; осциллографы больше пригодны дл  визуального наблюдени , т. к. процесс фотографировани  наблюдаемых кривых СИЛЬРЮ усложн ет измерени .

В предлагаемом феррометре применены ф рродииамическне приборы , возбуждаемые током пр моугольной формы с регулировкой начала момента возбуждени , вследствие чего недостатки упом нутых устройств исключаютс . Феррометр предназначен дл  исследовани  ферромагнитных материалов на переменном токе в широком диапазоне частот, а имегп-ю, дл  сн ти  ocnoBHoii криво) намагничивани  и петли гистерезиса, дл  определени  формы криво намагничиваюцхего тока и напр жени , дл  определени  потерь па гистерпзис и впхревыо токи как пои несинусоидальном токе или напр жении, так и при выделении первой гармоники.

Схема феррометра приведена на чертеже.

Зажимы Л и Л2 присоедин ютс  к питаюш.ему источнику переменного тока. Зажимы PI и р2 присоедин ютс  к устроГктву, регулирующему напр жение гп1таюш.его установку источника переменного тока. Haмaгничивaюи a  обмотка IF; испытуемого образца подключаетс  к зажимам /i и /2, а его измерительна  обмотка -2-к зажимам BI и BZ: первична  обмотка катуцп и взaи oипдyктlП5нocти М включена в цепь намагничиваюп его тока, а ее вторпчна  обмотка через переключатель направлени  тока П„ подключена к рамке ферроД 1намичес1 ого гальванометра Г„ . Рамка второго ферродинамического гальванометра /н через переключатель направлени  тока Я включена на нзмерительную обмотку №2 образца.

Возбуждеп е обонх ферродинамнческих гальванометров произволи .тс  либо от ротора фазовращател  Ф. В. (при этом переключатели П став те  в положенне /) еинусоидальным током дл  выделени  первой гармоники, либо от устропетва Гр, преобразующего епнусоидальный ток в ток нр моугольной формы (нрн этом нереключатели Я став те  в положенпе //). Фазовращатель Ф.В. через какое-либо етабнлизирующее устройетво Б (на чертеже изображен барретор) возбуждаетс  от того же источника переменного тока. В качестве гальванометров Г„ и Г,, вз ты ферродинамичеекне гальванометры с посторонним 1и). Вольтметр V и амперметр /-1-электродинамической системы. астотометр / н вольтметр V во врем  отсчетов но )анометрам желательно отключать.

Дл  онределен11:  формы кривых исследуел1ых токов и папр жепи; ; , не нмеюнщх четных гармоник, при помощн ферродннамичеекого прибора, возбуждаемого неременным током нр моугольной формы, также как и магп1ггоэле1 трического npi-sGopa, должны быть 15ыполнеП )1 следующие четыре уело1 п . Необходимо, чтобы исследуемое напр жепие 1.озде ствовало па пзмерпте.ПзПьп прпбор в течение нолунериода л.::;-; того, чтобы нрактпческп 151лполп лись математические операЦлп по иптегрпрованпю за полупериод. Этп воздействи  должны повтор тьс  через BoeMSF, кратное полупериоду; количество повторений полунср/иодпых г оздействпГ сследуемого папр жепп  па Г рпбор достаточпо ограничить иремепем. необходимым дл  наблюдепн  пли самозаписи показаний прибора. .Момент начала воздействи  исследуемого папр женн  па нзмернтельпый нрпбор должен устанавливатьс  произвольно отпоеительпо периода нселедуемого напр жени . Этим определ етс  любое количество отдельных мгновенных значеннй, сдвинутых по фазе, достаточных дл  построени  или самозаписи е необходимой точностью всей кр1П1ОЙ. Необходимо воздействие па прибор исследуемого напр жени  через дифференцирующее устройство, так как ферродинампческий прибор, вследствие достаточной инерции своей подвижной системы,  вл етс  пнтегрируюптпм прибором (так же как п магпитоэотектрическпй).

Пертюе и второе услови  обеспечиваютс  симметричностью исс.тедуемого н возбуждающего неременного тока, а также тем. что они берутс  от o6niero исто4)1ика тока, т. е. имеют строго одну и ту же частоту . Третье уеловпе дл  ферродпиампческого прибора п дл  магнитоэлектрического прибора, включенного последовательно с контактами управл емого механпчеекого выпр мител , осуществл етс  при помощи фазовранхател , а дл  магнитоэлектрического прибора, магнитна  система которого вращаетс  синхронным двигателем, поворотом статора этого двигател , вращающего магппты прибора. Подача на прибор исследуемого папр жепи  через дифференцирующее устройство удобпее ксего осупдествл етс  катугпкой взаимоиндуктивности.

У магнитоэлектрического прибора с неподвижными магнитами, включенного последовательно с контактами механического управл емого выпр мител , и у магнитоэлектрического прибора, магнитна  система которого вращаетс  синхронно с частотой исследуемого тока, ампли1уда магнитной 1П1дукцин в воздущном зазоре посто нна . У ферродинамического прибора, возбуждаемого вспомогательным током, аплитуда магнитпой пндукцнн пропорциопальна амплитуде вспомогательного тока. Следовательно, дл  того, чтобы и у ферродипамического прибора с посторонним возбуждением амплитуда магнитной индукции в воздушном зазоре была посто нна, необходимо посто нство амплнтуды возбуждающего ферродинамический прибор тока. Это дл  ферродмнамнческого прибора с посторопппм возбужденнем  вл етс  по сравненню с магнитозлектрическпми приборамп дополнительным условием (п тым ), которое обеспечиваетс  стабилизируюишм устроГктвом, включенным в цепь фазовран ател .

Измерени  производ тс  Сотедующн.м образом.

Переключатели П став тс  в положение //. По вольтметру V устанавливаетс  напр жение, подсчитанное по формулеУ 4/( В 10, где 5-сечение образца в cj; /-частота перемеппого тока вги; IVi- число витков намагничивающей обмотки. При заданной магнитноГ индукции В (в гауссах) и.ли г-.о ампермст;)у .1 устанавливаетс  ток, под .. ,f т , /

считанный но формуле / (где /-средн   ооразца в см ,

Wl-число витков намагпичивающеГ| обмотки при заданно апр женности магнитного нол  Н в удельных ампервитках).

Ротор фазовращател  устанавливаетс  в определенное ноложепие (например ОО) и отсчитываютс  показани  гальванометров Г,, и Гц (/1но и Аво}. Затем ротор фазоврапхател  устанавливаетс  в новое положение У- и снова отсчитываютс  показани  гальванометров (Ану. и ВвУ.). Продолжа  таким образом до поворота ротора фазовращател  на 360, заннсываютс  три колопк цифр.

Откладыва  по осп a6cHiicc углы но1юрота ротора фазовращател  а,, по оси ординат показани  га.1Ы5анометра Г,, .4  г), стро т по точкам кривую на.магничивающего тока. Откладыва  по оси абсцисс углы новорота ротора фазовращател , а но оси ординат-показанн  гальванометра Г„ (АвУ-). стро т но точкам кривую магнитной индукции . Откладыва  но оси абсцисс показани  гальвано;метра Г„ (Лн ), а по оси ординат-показапип гальвапометрр. Г,., . (.lea) стро т по точкам нетлю гистерезиса. Потерп подсчитываютс  по площади петли гистерезиса.

Дл  сн ти  основной кривой намагничи15ани  прн каждом значении на1магничиваю цего тока вращением ротора фазовращател  добиваютс  максимального отклонени  гальванометров, н записывают их показани . Откладыва  по оси абсцисс показани  гальванометра Гп, з. по оси ординат показани  гальванометра Г,,, но точкам стро т основную кривую намагничивани .

При выделении первой гармонпкп выщеупом нута  последовательность повтор етс , но при переключател х Я в положении /. Благодар  синусоидальной зависимости измерени  значительно упрощаютс . Например, измерение потерь, а также актпвных и реактивных составл ющих намагничивающего тока нроизводитс  независимо от петли гистерезиса и других кривых.

Если применить самопищущие ферродинамические гальванометры , а вращение фазовращател  производить от синхронного двигател  с редуктором (типа Уоррена), то кривые H F(t} и B Fz(t будут записыватьс  на ленте. В этом случае переключатели направлени  тока Пп : Пк не нужны, а гальванометры до.чжны иметь шкалу с нулем по середине. Если применить зеркальные ферродинамические гальванометры и разместить их под углом 90- один к другому так, чтобы луч света, отразивщись от зеркальца первого гальванометра, попал на зеркальце второго и затем на матовое стекло или на фотографическую бумагу, то петлю гистерез са можно будет непосредственно наблюдать и фотографировать.