Способ определения удельных потерь в образцах магнитомягких материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1)5 601 й 33/12 ТЕН зца;я и магнит агничиваего сигнаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийпроектно-конструкторский и технологический институт электромвшиностроения(56) Авторское свидетельство СССРВ 828137, кл. 6 01 В 33/12, 1978.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ В ОБРАЗЦАХ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для определения удельных потерь в образцах магнитомягких материалов. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения путем измерения поИзобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для определения удельных потерь в образцах магнитомягких материалов, например электротехнических сталях, пермаллоях, аморфных сталях.Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения путем измерения потерь при любом законе. изменения магнитной индукции,Сущность способа заключается в следуЮщем.Известно, что удельные магнитные потери Руд определяются по формулет 1691800 А 1 терь при любом законе изменения магнитной индукции - достигается тем, что предварительно определяют напряженность поля, постоянную для образцов заданной марки магнитомягкого материала при найденном значении амплитуды магнитной. индукции и выбранном законе ее изменения. Удельные потери определяют по формуле, приведенной в описании изобретения. Для заданной марки магнитомягкого материала, найденного амплитудного значения магнитной индукции и выбранного закона ее изменения предварительно определяют коэффициент пропорциональности совместно с предварительно определяемой напряженностью поля путем измерения пар значений удельных потерь и динамической коэрцитивной силы при двух или более частотах перемагничивания, и решения системы уравнений, приведенных в описании изобретения, 1 э.п. ф-лы, 1 ил,где у- плотность материала обрН(1), В(т) - напряженность полная индукция в образце;И - энергия потерь на перение;т - частота перемагничивающла. Определение зависимости удельных потерь от динамической коэрцитивной силы РУд(Нсд) проводится на основе уравнения динамического состоянияН(т) = Нет(В)+, (2)1 бВгде й(В) - приведенное динамическое сопротивление материала образца;Нст(В) - напряженность поля по статической характеристике Вст(Н), соответствующая индукции В(1).В наиболее общем случае при совместном влиянии на процесс перемагничиваниявихревых токов и магнитной вязкости длявеличины Р(В) известно выражение1 + 1 1кгв) 8,1 1 Тв 7+ й 2 2 в 7 Ж гТв 7(3)где Вы Е 1(В),йпт 2 Е 2(В),йоЕ(В) - приведеннцединамические сопротивления, обусловленные вязкостью и вихревыми токами, и суммарное соответственно.Рассматривается циклическое перемагничивание магнитомягкого материалаВ(с) = В Р(гоС) =8 Р (х), (4)где Вот - амплитуда индукции;в = 2 лг 5 - круговая частота;ф(х) - периодическая функция монотонно изменяющаяся в интервале, ограниченном одинаковыми положительным иотрицательным значениями, равными единице,Из уравнений (1) и (2) получаембВ,т2Руд = - Ф Нст(В) бВ+ - 3(в) о (Вот. (5)Первое слагаемое в этом уравнении,описывающее потери на гистерезис Р г,уд,можно записать в видеРг,уд = - Нс Вв ф Ьст (Ь) бЬ =У= - К (В )НсВ (6)где Ь =; г 1 ст (Ь) = НВ НП Н сН с - коэрцитивная сила по статическойсимметричной непредельной петле гистерезиса с максимальной индукцией, равной Вт;Кг- коэффициент, зависящий от формы статической петли гистерезиса, амплитуды индукции Вп, имеет конкретноезначение,Второе слагаемое в уравнении (5), описывающее динамические потери с учетом (3)преобразуется к виду22 к 1 Вгде й - значение В(В) при В=О;Зх - коэффициент пропорциональности,учитывающий механизм перемагничиванияи закон изменения магнитной индукции,равныйг л-. гГвт) " фФункция ЦВ(х определяется из уравнения (3), Динамическая коэрцитивная сила определяется иэ уравнения (2) при В=О,б хгдефе х -х(В -О)Из выражений(5) -(9) получаем выражение для полной удельной мощности потерь на перемагничивание при произвольной форме сигнала и механизме перемагничива- ния 10 Руд = - Вгп (Нсд+ Но),КЮ(10)ггде К = А/фЪ - коэффициент, постоянный для выбранных закона изменения магнитной индукции и образцов конкретной марки ММ 15 Но= Н с- 1Но - напряженность магнитного поля,20 постоянная для образцов заданной маркиММпри найденном значении амплитуды ивыбранном законе изменения магнитной25 индукции,Как следует из сказанного, коэффициенты К и Но определяются законом изменения(формой) магнитной индукции и механизмом перемагничивания и, следовательно,30 не зависят от частоты перемагничивающегосигнала. Поэтому формула (1 0) справедливадля различных частот перемагничивающихсигналов,На чертеже представлена блок-схема35 устройства, реализующего способ.Устройство содержит генератор 1, подключенный к намагничивающей обмотке испытываемого образца 2, измерительныйрезистор 3. К измерительной обмотке под 40 ключен интегратор 4, соединенный с входами пикового детектора 5 и нуль-органа6. Измерительный резистор 3 соединен синформационным входом устройства 7 выборки и хранения. Управляющий вход уст 45 ройства 7 соединен с выходом нуль-органа6. Входы сумматора 8 соединены с выходами устройства 7 выборки и хранения и задатчика 9 Но. Два входа перемножителя 10подключены к выходам пикового детектора50 5 и сумматора 8. К третьему входу перемножителя 10 подключен задатчик 11 величинКт, 1, у. К выходу перемножителя 11 подключен регистрирующий прибор 12.Определение удельных потерь в образцах ММ производят следующим образом,Гснератор 1 формирует намагничивающий ток, обеспечивающий нужный закон изменения индукции ф(х). Сигнал, пропорциональныймагнитному полю с иэмерительно1691800 КбРуд 1 В(Нсд 1 + Но)Руд 2 , В,(Н д 2 + Н );КФгК пРуди = - Вп)(Нсдо + Но);Угде п - количество частот, на которых производится измерение. Составитель Л. УстиноваРедактор М. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле Заказ 3927 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 го резистора 3, поступает в устройство 7 выборки и хранения, а сигнал, пропорциональный скорости изменения индукции, поступает на вход интегратора 4. С выхода интегратора 4 сигнал, пропорциональный 5 индукции, поступает на пиковый детектор 5 и на нуль-орган 6. Последний в момет, когда индукция равна нулю, формирует импульс, разрешающий запоминание сигнала, пропорционального Неустройством 7 выборки 10 и хранения. Этот сигнал поступает на сумматор 8, где он суммируется с величиной О(Но), формируемой в задатчике 9 О(Н 0). Сигналы с задатчика 10 О(Кг, 1, ф пикового детектора 5 и сумматора 8 поступают на 15 перемножитель 11 и с него на регистрирующий прибор 12, отградуированный в единицах удельных потерь,Формула изобретения1. Способ определения удельных по терь в образцах магнитомягких материалов, включающий периодическое перемагничивание образца магнитомягкого материала при монотонном изменении магнитной индукции в интервале, ограниченном одинако выми положительными и отрицательными амплитудными Значениями магнитной индукции, определение амплитудного значения магнитной индукции, динамической коэрцитивной силы образца магнитомягко го материала и коэффициента пропорциональности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения путем измерения потерь при любом законе изменения магнит ной индукции, предварительно определяют напряженность поля, постоянную для образцов заданной марки магнитомягкого материала при найденном значении амплитуды магнитной индукции и выбранном законе ее изменения, а удельные потери определяют по формулеК 1 ВпРуд = - (нсд+ но),угде у- плотность магнитомягкого материала.1 - частота перемагничивания;В - амплитудное значение магнитной индукции;Нсд-динамическая коэрцитивная сила; К - коэффициент пропорциональности; Но - предварительно определяемая напряженность поля,2. Способ пои. 1 отл и ч а ю щи йс я тем, что для заданной марки магнитомягкого материала, найденного амплитудного значения магнитной индукции и выбранного закона ее изменения предварительно определяют коэффициент пропорциональности совместно с предварительно определяемой напряженностью поля путем измерения пар значений удельных потерь и динамической коэрцитивной силы при двух или более частотах перемагничивания и решения системы уравнений вида