Исследование свойств магнитомягкого материала при однополярном перемагничивании, страница 4

В качестве материала для магнитопроводов нелинейных дросселей на частотах до 100 кГц могут быть использованы низкокоэрцитивные железоникелевые или железокобальтовые сплавы, или аморфные сплавы с ППГ, а на более высоких частотах – ферриты с ППГ.

2  ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка включает лабораторный макет с исследуемым нелинейным дросселем, генератор импульсов, осциллограф и блок питания.

Схема лабораторного макета изображена на рисунке 10.

Рисунок 10

Макет содержит нелинейный      дроссель-трансфрматор Т1 с тремя обмотками. Обмотка w1 – силовая, w2 - управляющая, w3 служит для снятия вспомогательного выходного сигнала. На вход макета от внешнего генератора поступают однополярные импульсы напряжения прямоугольной формы с определенными длительностью, амплитудой и частотой повторения. Ток,  создаваемый генератором, протекает через диод D2, обмотку w1 и резистор R2. Падение напряжения на этом резисторе пропорционально току в обмотке w1 и поступает на выход макета «Вых А».

Ток, управляющий состоянием магнитопровода дросселя T1 (ток подмагничивания), образуется из постоянного напряжения смещения +U_CM, поступающего от внешнего блока питания путем преобразования его напряжения последовательно соединенными постоянным резистором R1 и переменным R4. Одностороннее направление тока обеспечивает диод D1. Для измерения тока подмагничивания служит амперметр M1. Сопротивление резистора R1 много больше сопротивления R2, поэтому вклад управляющего тока в падение напряжения на R2 по сравнению с током, создаваемым генератором, мал.

Напряжение, снимаемое с обмотки w3, поступает на вход интегрирующей цепи R3C, а с нее – на выход макета «Вых В». Его величина

где

Известно, что

где S – сечение магнитопровода дросселя, м². Тогда

где  y - соответствующая координата точки на экране осциллографа, дел. (делений экранной сетки);

k_Y- коэффициент чувствительности канала Y осциллографа,  дел./В;

 - масштабный коэффициент, Тл/дел.

Следовательно, напряжение на выходе «Вых В» макета пропорционально индукции в магнитопроводе дросселя.

Напряжение, снимаемое с выхода «Вых А» макета, пропорционально напряженности магнитного поля в магнитопроводе дросселя и, с другой стороны, отклонению луча на экране осциллографа по координате Х:

где w₃– число витков в обмотке w₃;

k_X – коэффициент чувствительности канала Х осциллографа, дел./В.

Тогда напряженность магнитного поля в магнитопроводе дросселя

где масштабный коэффициент, А/м*дел.

3  ЗАДАНИЕ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ

Изучить настоящее методическое пособие, подготовить ответы на контрольные вопросы.

4  ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

4.1. Собрать лабораторную установку по схеме рис. 11. Осциллограф включить в режим работы с периодической разверткой скоростью 10 мкс/дел. и синхронизацией внешним сигналом, чувствительность канала Y установить 2 В/дел. На генераторе установить частоту следования импульсов 1 кГц, полярность положительную, задержку относительно синхроимпульса 0,3 мкс, амплитуду около 10 В, длительность импульса 90 мкс. Напряжение источника питания установить в диапазоне 8 – 10 В.