determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului epstein
Post on 08-Feb-2018
236 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
1/11
LUCRAREA EL 18
DETERMINAREA CARACTERISTICILOR MAGNETICEALE TABLELOR ELECTROTEHNICE CU APARATUL
EPSTEIN
1. Scopul lucrrii
Principalele caracteristici ale materialelor feromagnetice sunt:carcteristica de magnetizare, permeabilitatea magnetic, ciclul de histerezis i
pierderile de remagnetizare. Lucrarea are drept scop:
prezentarea metodei de msurare a pierderilor de remagnetizare cuaparatul Epstein.
prezentarea posibilitilor de utilizare a acestui aparat pentrudeterminarea caracteristicii de magnetizare i a permeabilitii magnetice,
posibiliti utilizate mai ales n cercetarea de laborator.
2. Principiul ! "#ur$r! $ pi!r!rilor %n &ol! cu $p$r$&ul Ep#&!in
Principial aparatul Epstein este un transformator n regim de mers ngol. El posed o nfurare de magnetizare cu N spire i o nfuraresecundar cu N!spire utilizat pentru controlul induciei ma"ime n miez imsurarea pierderilor.
#iezul magnetic l constituie patru pachete de tole $f%ii& dedimensiuni standardizate din tabla electrotehnic de msurat.
La alimentarea aparatului cu o tensiune sinusoidal de frec'encunoscut, puterea consumat pe primar este format din pierderile (ouledate de curentul de magnetizare n nfurarea primar i pierderile n miezulmagnetic produse prin histerezis i cureni turbionari. )ceast putere acti'consumat este mic n raport cu cea reacti'. *e aceea trebuie eliminateincertitudinile introduse de determinarea pierderilor (oule n nfurarea demagnetizare care depind i de temperatura acesteia.
Pentru msurarea pierderilor n miez se utilizeaz un +attmeruspecial cu cos redus $,-,!& care se alimenteaz cu tensiune din circuitulsecundar. *ac numrul de spire al nfurrilor este acelai, aceast tensiuneeste cea care d natere flu"ului n miezul magnetic, care produce de fapt
pierderile n fier.*e aceeea bilanul puterilor msurate de +attmetrul astfel conectat
este:
/
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
2/11
P PU
R
U
RW fe W V= + +
2 2
$0.&
n care:P1 - este puterea indicat de +attmetru2Pfe- este puterea acti' consumat pentru remagnetizare $pierderile n
fier&3!451-este puterea consumat de bobina de tensiune a +attmetrului,3!456-este puterea consumat de 'oltmetrul conectat n secundar.3tilizarea unui astfel de +attmetru special este impus de faptul c
aparatul Epstein consum o putere acti' mic fa de puterea aparent,datorat defaza7ului mare inducti'. 3tilizarea unui +attmetru obinuit cucos8 , pe gamele adec'ate de curent i tensiune, ar fi condus la o indicaiefoarte mic $n prima zecime a scrii gradate&. Erorile de citire i demsurare, n aceste condiii, ar fi fost foarte mari $9;&
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
3/11
?e 'a alimenta aparatul Epstein cu o tensiune sinusoidal i se 'ordetermina pierderile de remagnetizare la trei categorii de toleelectrotehnice.
)-tole slab aliate
@-tole supraaliateA-tole te"turate - laminate la rece.*eterminrile se fac la induciile ma"ime @ma"8 ,/2 ,2 ,02 2 ,!2, B i frec'ena de Cz.?e 'or determina pierderile specifice de remagnetizare tras%ndu-securba de 'ariaie a lor funcie de inducia ma"im : ( )p f B= max ,
pentru cele trei categorii de tole, pe acelai grafic.'. 2. ?epararea pierderilor de remagnetizare
?e 'a alimenta aparatul Epstein cu o tensiune nesinusoidal i pentrutolele slab aliate i supraaliate se 'or separa pierderile prin 'ariaiacoeficientului de form la induciile ma"ime @ma"8,! i ,B.
'. '. *eterminarea caracteristicii de magnetizare i a permeabilitiimagnetice.Pentru unul din sortimentele de tole $ultimul ncercat& se 'a determinai caracteristica de magnetizare prin msurarea 'alorii lui Cma" ladiferite 'alori ale lui @ma"obinute regl%nd tensiunea secundar la 'aloricuprinse ntre i > 6 din n 6.6aloarea lui Cma" se determin din 'aloarea lui
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
4/11
Fig 18.1.Schema de montaj a aparatului Epstein.
>. !. #odul de e"perimentare.
4.2.1.Determinarea caracteristicii pierderilor de remagnetizarefuncie de inducie n regim sinusoidal.
Pentru efectuarea msurrilor pre'zute la punctul /.. se procedeazdup cum urmeaz:
- se c%ntresc tole n greutate de $ - !,& Fg care se mpart n patru
pachete egale $numrul de tole s fie multiplu de patru&2- se introduc ntreesut tolele n cele patru bobine ale aparatului.=ntrefierul dintre dou pachete se reduce la minim, pres%nd colurile
cu a7utorul colarelor, nc%t la alimentarea n curent alternati' a circuitului demagnetizare s se consume un curent minim2
- se calculeaz 'aloarea efecti' a tensiunii secundare la toate 'alorileinduciei ma"ime specificate la chestiuni de studiat cu relaia:
U fN SB2 24 44= , (V)max $0.!&unde :@ma"- este inducia ma"im2 N!8D - numrul de spire secundar2f-frec'ena tensiunii de alimentare2 ?-aria seciunii unui pachet.
?eciunea ? se calculeaz cu formula:
Sm
d=
l
$0./&unde : m - masa celor patru pachete2 l8 >",!0m - lungimea circuituluimagnetic2 d- densitatea tolelor2 densitile la cele trei sortimente sunt:
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
5/11
a& table slab aliate d8DD Fg4m/2b& table te"turate d8 D Fg4m/2c& table supraaliate d8D Fg4m/2
- se demagnetizeaz materialul, prin creterea tensiunii secundarep%n la apro"imati' /6 i scderea lent la zero2
- se aleg inter'alele de msurare adec'ate la determinarea de lapunctul respecti'.
Aonstanta +attmetrului se calculeaz cu relaia :
cU I U I
w
n n n n n= =
cos ,
max max
01
W
div
$0.>&*e e"emplu, pe scara de curent de !,) i tensiune de /6, in%nd
cont c ma" 8D di' se obine:
c W divw=
=
30 2 5 01
75 01
, ,, / .
La aparatul Epstein utilizat este ndeplinit condiia:
5
5
!
!
G
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
6/11
m m mmed
tole
',
,= =
l
l
0 235
0 280$0.0&
unde: m - este masa total a tolelor.5ezultatele se trec n tabelul 0..
Tabelul 18.1
?ortimenttabl
@ma" 3!
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
7/11
Iin%nd cont c acest 'oltmetru are scara nscris direct n 'alorileefecti'e pentru tensiune sinusoidal, n regim nesinusoidal 'aloarea medieeste :
UU
med
V
=
2
111,$0.&
unde: 36!- tensiunea citit la 'oltmetrul 6!$magnetoelectric cu redresor&.&
unde:P!- pierderile de remagnetizare n regim nesinusoidal2P1- puterea citit la +attmetru n acest caz236- tensiunea citit la 'oltmetrul 6256- rezistena intern a 'oltmetrului 6256!- rezistena intern a 'oltmetrului 6!25+- rezistena bobinei de tensiune a +attmetrului.
5ezultatele se trec n tabelul 0.!.Tabelul 18.2.
H
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
8/11
?orttabl
@ma"
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
9/11
- 6aloarea ma"im a intensitii c%mpului magnetic se determin cua7utorul 'alorii ma"ime a curentului n nfurarea primar a aparatuluiEpstein, msur%nd cderea de tensiune la bornele rezistorului de precizie 5ecu a7utorul unui osciloscop catodic:
H NR
Umax=
1
0
0l
maxAm
$0.D&
n care :5e- 'aloarea rezistenei de precizie $&2 3ema"- 'aloarea ma"im acderii de tensiune pe rezistena 5e2 N8 D - numrul de spire al nfurrii
primare a aparatului Epstein2 lmed8,H>m - lungimea medie echi'alent acircuitului magnetic.
- ?e determin n mod corespunztor celelalte perechi de 'alori $@ma",Cma"& care se 'or reprezenta grafic.
5ezultatele se trec n tabelul /.
Tabelul 18. !?orttole
3!med
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
10/11
D!#cri!r!$ $p$r$&ului Ep#&!in
, n aa fel nc%t
pachetele s fie egale n greutate i pe c%t posibil de ,! Fg fiecare.Pachetele se introduc n carcase pre'zute cu bobinele @, @!, @/,
@>. Kiecare bobin comport o nfurare de magnetizare $primar& i una demsurat $secundar&.
)nsamblul realizat constituie un transformator monofazat n gol.
Fig.&.18.2. ¶tul Epstein.
Kiecare din cele > bobine comport o nfurare primar de D spirei una secundar de D spire.
-
7/22/2019 Determinarea caracteristicilor magnetice ale tablelor electrotehnice cu ajutorul aparatului Epstein
11/11
a& nfurarea primar :
R
Nsp
L
N
H sp
1
1
2
6 2
1
1
2
9 2
510
1010
. / ( )
. / ( )
b& nfurarea secundar :
R
N sp
L
NH sp
2
2
2
6 2
2
2
2
9 2
2010
1010
. / ( )
. / ( )
- lungimea de bobinare Hmm2- nfurarea secundar se aplic direct pe carcas, ntr-un singur
strat, uniform2- nfurarea primar se aplic peste cea secundar.
top related