Устройство для измерения удельных потерь в электротехнической стали Советский патент 1979 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к области измерения потерь в образцах электротехнической стали различной массы.

Известно устройство для измерения удельных потерь и магнитной индукции на целых листах, работающее в обычной ваттметровой схеме.

Оно представляет собой два плоских соленоида, каждый из которых рассчитан на помещение двух листов стали размером 1200X750 мм. Соленоиды, состоящие из двух обмоток, несколько короче испытуемых листов, что дает возможность замь1кать магнитную цепь с помощью двух ярм, накладываемых на свободные концы листов.

Однако целолистовая установка громоздка, условия испытания в ней отличаются от условий эксплуатации листов электротехнической стали, а ее применение с целью входного контроля, когда сталь поступает в рулонах, вызывает дополнительные трудности. Кроме того, наличие потерь в замыкающих ярмах уменьшает точность измерения.

Известно другое устройство для измерения разности между величиной потерь в целом образце и в его части.

Устройство представляет собой пермеаметр с пбдвйжнЪшй ярмамй, перемегцающ,имися с помощью микрометрических винтов вдоль образца. Измерение производится дваадй. При первом измёрёний потерь намагничивается ёесь образец, при второй - ярма Нёремещают так, 4to йамагнйчивается лишь ЧастБ образца (а также часть ярма, а не все, как в первом случае). Устройство сйабж&ется специальными

смёййьгаи катуШкамй с йаматйичийаюЩйми и измерительШгмй обмОткамй. После нервогЬ измерейий к:&ту1йка зайёйяётся более короткой, но с тем же числом витков. ЙзШрейие потерь осутЦёствляется с йШбЩью моста переЖейного тоКа. Разнбсть Пбтерь ДЯ, получаемую ггри сравненйй результатов двух йзМерейий, относят за счет измерётйгия дйййъ Д/ нййагнйчИваемой чайД;р

сти образца, следовательно, отнощение -

Д

должно характеризоватБ его удёлёныё потери. Пахождейие разйОст потерь шзволяет в значительной степени уменьшить ошибку измерения, вызванную наличием

зазора между образцом и намагничивающими Ирмами, а также неоднороднБШ распределением индукции по образцу.

Однако указанное устройство обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при повторном измерении

уменьшается не только длина образца, но и длина замыкающего ярма. В то же время разность потерь АР относят только за счет изменения длины исследуемой части образца, пренебрегая уменьшением потерь в замыкающем ярме. Это допустимо при измерении потерь в малых образцах, сечение которых во много раз меньше сечения замыкающего ярма.

Неучет процессов перемагничивания в ярме при измерении потерь в пластинах сравнительно большого сечения и особенно в пакетах приводит к весьма значительным ошибкам.

Поэтому указанное устройство пригодно лишь для измерения потерь на малых образцах.

С целью повышения точности устройство для измерения удельных потерь в электротехнической стали, содержащее одну пару подвижных ярм, намагничивающие и измерительные обмотки, снабжено дополнительной парой подвижных ярм и осью, установленной с возможностью вращения, на которой расположены обе пары подвижных ярм под углом одна к другой, при этом намагничивающие и измерительные обмотки расположены симметрично по обе стороны оси между подвижными ярмами.

В предлагаемом устройстве также измеряется разность потерь в замкнутом магнитопроводе при изменении его длины, однако в отличие от известного устройства изменение длины магнитопровода осуществляется исключительно за счет иЗлМенения длины намагничиваемого участка исследуемого образца, являющегося частью магнитной цепи. Длина же замыкающих ярм сохраняется неизменной. В этом случае при сохранении условий перемагничивания в магнитной цепи разность потерь ДР будет обусловлена только изменением длины образцов А/.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения удельных потерь в электротехнической стали.

Устройство состоит из двух пар замыкающих ярм 1 и 2. Пара ярм 1 с большим расстоянием и вторая пара 2 с меньшим расстоянием между ярмами закреплены на оси 3 по углам относительно друг друга. Намагничивающие 4, 5 и измерительные 6 обмотки размещены симметрично по обе стороны оси 3. Обмотки 4 расположены между парой ярм 2, а обмотки 5 - между ярмами первой 1 и второй 2 пары.

Измерение удельных потерь осуществляется следующим образом.

Образец 7 в виде двух одинаковых пластин или пакетов выставляется в две одинаковые катушки, состоящие из намагничивающих обмоток 4, 5 и измерительных 6 обмоток. Затем ось 3 поворачивают на некоторый угол так, что пара ярм 1 накладывается на образец 7, замыкая магнитную

цепь. Измерение потерь в замкнутой магнитной цепи осуществляется обычным ваттметровым методом. Намагничивание образца 7 до требуемой индукции при замыкаНИИ его парой ярм I осуществляется намагничивающими обмотками 4 и 5. При этом, однако, обмотки 4 включаются не полностью. После измерения потерь ось 3 поворачивается в обратную сторону, ярма 1 и 2

поворачиваются вместе с ней, и магнитная цепь размыкается. При дальнейшем повороте оси 3 магнитная цепь скова замыкается, но теперь уже парой ярм 2. Длина магнитной цепи при этом сокращается по сравнению с первым случаем на величину А/, определяемую разницей расстояний между ярмами в парах 1 и 2.

Второе измерение потерь уже в более короткой магнитной цепи осуществляется по

той же схеме, что п ранее, за исключением лишь того, что намагничивание образца 7 осуществляется теперь только обмотками 4, но включенными полностью. Общее количество витков в намагничивающей цепи при

обоих измерениях остается одним и тем же. При этом процесс испытания весьма упрощается, он не требует специальных таблиц и расчетов. При ваттметровом методе потери можно записать следующим образом:

р W,P,,IW, - t/v/,

где Wi, Wz - количество витков соответственно в намагничивающей н измерительной обмотках;

РВТ - показания ваттметра, и, R - напряжение и активное сопротивление измерительной цепи.

Так как Wi, Wz, U и К при первом и втором измерениях равны, то

Wi

АРвт;

АР

W,

ИЛИ

лр 1± W,.Al.m

т и / - соответственно масса

где и длина всего образца;

АРвт - разность показаний ваттметра при двух измерениях.

Так как- С - постоянно для кон Дкретного устройства,

то

Руд C///7Z. АРвт.

Формула изобретения

Устройство для измерения удельных потерь в электротехнической стали, содержа65 щее одну пару подвижных ярм, намагничивающие и измерительные обмотки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительной парой подвижных ярм и осью, установленной с возможностью вращения, на которой расположены обе пары подвижных ярм под углом одна к другой, при этом намагничивающие и измерительные обмотки расположены симметрично по обе стороны оси между подвижными ярмами.

1