Способ измерения потерь энергии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ Сфвфз Сфеетскнх Сфцнаанстнческнх Реснублнн(51)М. Кл.з С 01 К 17/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ 10 Изобретение относится к электроизМерительной технике и предназначается для измерения потерь энергии вферромагнитном сердечнике с намагничивающей обмоткой.5Современные электротехническиеустройства часто работают при сложных режимах намагничивания (высокиезначения индукции в сердечнике,подмагничивание постоянным нолем,резко выраженный поверхностный эффект) . Наибольшую сложность представляет измерение магнитных потерь энергии в ферромагнитном сердечнике, подкоторыми понимаются потери энергии 15на гистерезис и на вихревые токи.Кроме магнитных потерь энергии, в намагничивающей обмотке имеют местоэлектрические потери энергии, обусловленные протеканием по обмотке 20.электрического тока. Магнитные иэлектрические энергии.в дальнейшембудем называть просто потерями энергии. Мощность соответствующих потерь будем называть просто потерями. 25Из всех известных методов измеренияпотерь энергии при сложных режимахнамагничивания только калориметрические методы удовлетворяют высокимметрологическим требованиям. 30 Известен метод измерения потерь энергии дифференциальным калориметром с дополнительным подогревом (калориметром Гунда), согласно которому калориметр содержит две одинаковые камеры, которые должны иметь одинаковые размеры и одинаковые кривые охлаждения. В одну из камер помещают испытуемый тороидальный образец с намагничивающей.обмоткой, в другую - тороид таких размеров из диэлектрика с такой же обмоткой. Мощность полных магнитных потерь, выделяющихся в ферромагнитном сердечнике, считается равной электрической мощности потерь, выделяющихся в обмотке образца с диэлектрическим сердечником (1.Известен также дифференциальный метод с двумя образцами (метод Спунера), в котором в качестве двух ка" лориметров используются сосуды Дьюара с одинаковыми кривыми охлаждения (2 .Общим недостатком обоих методов является требование иметь два калориметра, причем с одинаковыми кривыми охлаждения, а также необходи" мость иметь два Образца. Кроме того, необходимо отсутствие добавочных по 88582835 Формула изобретения 1. Способ измерения потерь энер- гии в ферромагнитном сердечнике с на"магничивающей обмоткой путем помещения испытуемого объекта в калориметр, проведения калибровочного опыта, при котором систему нагревают иизмеряют среднее приращение темпера туры системы и затраченную на нагрев энергию, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью упрощения,испытания проводят, сохраняя равными для эталона и образца промежуткивремени между началом нагрева и мо"ментом измерения, при тех же параметрах окружающей среды.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, .что систему нагрева" 5 ют лутем пропускания по намагничиватерь в элементах калориметра, т.е.таких потерь, которые непосредственно не связаны с процессом намагничивания образцов, например потерьвследствие принудительного перемешивания калориметрических жидкостей.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ измерения потерьэнергии в ферромагнитном сердечникес намагничивающей обмоткой путем помещения испытуемого объекта в калориметр, который, в свою очередь, помещен в другой сосуд-термостат, температура внутри которого поддерживается с помощью следящей системыавтоматического регулирования такой,чтобы энергия, выделяемая в калориметре благодаря дополнительным источникам тепла, уравновешивалась утечкой тепла в окружающую среду. Калориметрическая установка состоит издвух основных частей: калориметрической системы и термостата. Энергия электрических и магнитных потерь образца, помещенного в калориметрический сосуд, выделяется в видетепла и нагревает калориметрическуюжидкость; по изменению температурыжидкости в калориметре можно судитьо величине потерь в образце 3).Недостатком известного способа является большая сложность процессаизмерения и сложность применяемойустановки,Цель изобретения - упрощение процесса измерения.Указанная цель достигается тем,что испытания проводят,сохраняя равными для эталона и образца промежутки времени между началом нагрева имоментом измерения, при тех же параметрах окружающей среды,Кроме того, систему нагревают путем пропускания по намагничивающейобмотке постоянного или переменноготока такой величины, что значениеиндукции в сердечнике ниже значенияиндукции насыщения.Способ осуществляется следующимобразом.Перед испытаниями объект помещают в калориметр (сосуд с теплоизоляционной, но не адиабатной оболочкой,заполненной калориметрической жидкостью). Калориметр с испытуемымобъектом нагревают и измеряют тепловую энергию, затраченную на нагрев,и среднее приращение температуры.Нагрев ведут таким путем, которыйпозволяет измерить выделившуюся внутри сосуда тепловую энергию другим,более простым способом, чем калориметрический. Нагрев системы можетпроизводиться путем пропускания пообмотке испытуемого объекта постоянного или переменного тока при индукции в сердечнике ниже индукциинасыщения. Нагрев системы можно производить также путем пропускания тока через помещенное в сосуд активное сопротивление, которое при испытании отключают от источника питания и оставляют в сосуде с цельюобеспечения одинаковых. термическихусловий при калибровке и при испытании. В обоих случаях потери легкоизмерить с помощью электрических приборов, например ваттметром. Посколькунагрев системы является неравномерным, измеряется среднее приращениетемпературы. После калибровки передиспытанием систему охлаждают до тем,пературы окружающей среды.При испытании намагничивающая обмотка испытуемого объекта подключа ется к источнику питания, в результате система нагревается. Время испытания равно времени калибровочного опыта. В конце испытания измеряют среднее приращение температуры 2 О системы. Потери энергии вычисляютпутем умножения тепловой энергии,измеренной в калибровочном опыте,на отношение приращений температур,измеренных при испытании и в калибровочном опыте.Формула для расчета потерь энергииимеет следующий вид:д д донн к докгде Ь% - потери эйергии при испытании;дик - потери энергии, измеренные в калибровочномопыте;дЯн ИЬЦк- средние приращения температур, измеренныепри испытании и в калибровочном опыте соответственно.Использование предлагаемого спо соба измерения потерь энергии в ферромагнитном сердечнике с намагничивающей обмоткой обеспечивает упрощение процесса измерения потерь энергии, упрощение конструкции и удешевление установки для измерения потерь.885828 Составитель В. МалаховТехред М.Рейвес Корректор М. Демчик Редактор Л. Горбунова Заказ 10531/62 Тираж 910 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП ффПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ющей обмотке постоянного или переменного тока такой величины, что значение индукции в сердечнике нижезначения индукции насыщения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Кафер И.И. Испытания ферромагнитных материалов. М., Энергия,1969, с. 264-266. 2. Кафер И.И. Испытания ферромагнитных материалов, М., фЭнергияф,1969, с. 266-267. 3. Коген-Далин В.В. и Нигм Хусейн 5Калориметрическая установка для измерения магнитных потерь.-ффИзмерительная техника, 1965, Р 11, с.30 32(прототип) .