Способ технического контроля магнитопроводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 3 А 1 1)5 6 О 1 В 33/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Йл 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский политехнический институт им.С.М.Кирова(54) СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МАГНИТОПРОВОДОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля индуктивных элементов, работающих в условиях одновременного намагничивания переменным и постоянным магнитИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля индуктивных элементов, работающих в условиях одновременного намагничивания переменным и постоянным магнитными полями.Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет учета влияния высших гармоник.На чертеже приведена принципиальная схема измерительной установки для осуществления способа,Измерительная установка содержит регулируемый источник 1 синусоидального напряжения, амперметр 2, реагирующий на действующее значение измеряемого тока, диод 3, амперметр 4 средних значений, реными полями, Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет учета влияния высших гармоник, Способ контроля включает выполнение на образце намагничивающей и измерительной обмоток, измерение действующего значения намагничивающего тока в режиме чисто переменного намагничивания и намагничивания с постоянной составляющей при постоянном значении переменной составляющей ьг 1 агнитной индукции, а также постоянного значения тока. Комбинированное намагничивание осуществляется путем однополупериодного выпрямления тока в намагничива 1 ощей обмотке, Контроль осуществляюг ПутЕМ СраВНЕНИя КОЭффнцИЕНТОР аППрОК.И- мации, определяемых по приведенным соотношениям, для контролируемого и эталонного магнитопроводов. 1 ил. агирующии только на постоянную составляющую измеряемого тока, ключ 5, Последовательно с элементами 1, 2, 3 и 4 включена намагничивающая обмотка 6, контролируемого магнитопровода 7. К измерительной обмотке 8 подключен электронный вольтметр 9 с большим входным сопротивлением, реагирующий на действующее значение измеряемой ЭДС.Контроль осуществляется в следующей последовательнос 1 и.Выполняют на контролируемом образце намагничиваю цую 6 и измерительную О обмотки, подклочают нзмагничивающую обмотку 6 к регулируемому 1 сточнику синусоидального напряжения 1 последовательно с амперметром действующих эначеий 2, 1684763ника 1 установили требуемое значение индукции, Зафиксировали действующее значение намагничивающего тока, для первого магнитопровода - эталонного 1 = 0,16 А в режиме беэ выпрямителя, Разомкнули ключ 5.Зафиксировали действующее значение намагничивающего тока с посоянной составляющейв = 1,52 А и постоянную составляющую намагничивающего тока 1, = 0,81 А,Полученные значения подставили в выражение (20) гг4,С 4 б г) Од 25(.5",-г.08--- - 3,5 711 1:,3 . г,,1 съ 0,16 376аэ 0,233 2 (12,12 -1 4.39 +0,6857 )= 14,16 А/м,Для второго магнитопровода в толе жережиме измерений получены следуощиезначения токов: 1 =- О, 157 А; 1 =- 1,56 Я.: 1 О .== 0,82 А, По выражению (20) определяликоэффициент/3 = 3,62 1/Тл, Значения функций Бесселя при/ Вг,:= 4,41611 4,416) .= 14.57; 1 з Ц 4,416) = 5,54;154,416) = 0,9234,При данных значениях коэффициент а== 11,47 А/м.Далее техническому контролю был подвергнут третий магнитопровод из этой жепартии. При этом же режиме измеренийполучены следующие значения токов: 1 == 3,311 1/Тл. Значения функции Бесселяпри Р Вгп =4,04/Тл, 11 4,04) = 11,91;1 з О 4,04) = 6,83: 1 (/ 4,04) = 0.5047.При данных значениях коэффициент а"== 17,22 А/м,По выражениям (2) - (6) определим амплитуды первых четырех гармоник напряженности магнитного поля для каждого образца,Для первого магнитопровода .- эталонного;Н 1 = 214,16 6,73 12,1 = 2306,2 А/м Для определения коэффициента а по выражению (21) предварительно определили значения функции Бесселя с помощью степенного ряда (13) для аргумента Вэ Вгп = .= 3,454 1,22 = 4,213, Получены следующие значенияО 4,213) = 12 1 1 з = ( 4 213) = 4 39 1 в = Я 4,213) = 0,6857/ 2Кг = = 0,775.2306,230 Для второго магипоовода ъ 1594 3 +894 7 +463 1 Кг = --2 ---- - - 0,795. 23582Для третьего магнитопровода 1609 + 850,7 +360,42450Из анализа коэффициентов гармоник, видно, что меньшему коэффициенту/3 соответствует меньший коэффициент гармоник. Третий магнитопровод генерирует меньше высших гармоник, но имеег меньшую крутизну кривой намагничивания. Второй магнитопровод не проходит по коэффициенту гармоник, Сравним теперь коэффициенты с и /3 Э, приняв первый магнитопровод эа эталонный, Для второго магнитопронода: с = 11,47 А/м, 3 = 3,62 1/Тл - 11,47 А/и14,16 А/м; 3,62 1/Тл3 454 1/Т;, Для третьего магнитопровода й = 17,22 А/м;Л/ = 3,311 1/Тл - 17,22 А/м14,16 А/и;3,311 1/Тл3,454 1/Тл, Таким образом, второй и третий магнитопроводы не прошли технический контроль,Следовательно, по сравнению с известным способом достоверность повысилась Глагодаря учету нелинейности кривой на. Н 2 -- 2 14,166,658,61536,7 А/мНэ = 214,166,73 4,39: 836,7 Л/лН 4 -- 214,16 6,65 1 94 - 365 3 Л/мДля второго магнитопровода;5 Н= 211.477,0414,57 = 2353 Л/мН 2 = 2 11,476,65 10 = 594,3 А/мНз = 2 11,47 7,01 5,51 - 894,Л/и114 = 211,47 6,952,53 .= 403,4 А/мДля третьего магнитогронода;10 Н=- 217,226,910,31 = 2450 А/мН 2 = 2 17,22 6,84 6,831609 А/мНз = 2 17,22 6,9 3,58850,7 А/л1 = 2 17,22 6,84 1,53 = 360,4 Лl м,Йэ анализа амплитуд первых гармоникнапряженности следуе, что оба контролируемых магнитопровода имею хдлис магнитные свойства, т,е, меньшуо круизуосновной криаои намагничинаиДля сравнения магнитопроводов посвойству генерирования высших гармоникопределим козфициегг ы гармоникЗаказ 3507 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 высших гармоник в процессе технического контроля магнитпроводов,Формула изобретения Способ технического контроля, магнитопроводов включающий воздействие наконтролируемый и эталонный образцы переменным магнитным полем намагничивающей обмотки в режиме синусоидальной индукции и измерение действующего значения тока в намагничивающей обмотке и действующего значения ЭДС индукции в измерительной обмотке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, после измерения действующего значения ЭДС индукции в измерительной обмотке на контролируемый и эталонный образцы одновременно воздействуют переменным и постоянным магнитными полями путем однополупериоднога выпрямления тока в намагничивающей обмотке и регистрируют постоянную составляющую и действующее значение тока в намагничивающей обмотке, при этом годным считают магнитопровод, удовлетворяющий условиямкаэДД,где а, сь, фс, Д - коэффициенты аппроксимации характеристики намагничивания контролируемого и эталонного магнитопроводов соответственно, определяемые при одинаковом действующем значении ЭДС индукции в измерительной обмотке иэ соотношенийВк,э- - д .с АР 4 э 1.Р 1 йИ ) г =;=-;-=-=,: (ч 11 - 1 -1 оа 1 ,г ,/.где Вп - амплитуда индукции в магнитопро 5 воде, Тл, определяемая из выраженияВ ЕЧгмОlг ОсЕ - действующее значение ЭДС в измерительной обмотке, В;10 Ю - угловая частота тока в намагничивающей обмотке, 1/с;Ю 2 - количество витков измерительнойобмотки;С 1 с - активное сечение магнитопровода,15 м 2;1 я - действующее значение тока в намагничивающей обмотке при осуществленииоднополупериодного выпрямителя в намагничивающей обмотке до осуществления од 20 нополупериодного выпрямителя, А;1- действующее значение намагничивающего тока в режиме без постоянной составляющей, А/м;1 о - постоянная составляющая тока в25 намагничивающей обмотке при осуществлении однополупериодного выпрямителя,А;Р/1 - количество витков намагничивающей обмотки;30 1 с - длина средней силовой магнитнойлинии магнитопровода;1, 9 ф Вп) - значение модифицированных функций Бесселя 1-го ряда, и-го порядка от чисто мнимого аргумента,35