Завдання
На лабораторно установці в аудиторії 454 виміряти магнітні характеристики муздрамтеатру Ш-Ш 10? 11 і спроектувати з його використанням перетворювач 12,6В/15В 1А.
1. Загальні відомості: магнітопроводи
Магнитопровод, один з найважливіших вузлів перетворювача, є його магнітною системою, а також служить конструктивним підставою для установки і кріплення обмоток, відводів та інших деталей.
Найважливіші характеристики муздрамтеатру залежать від величини індукції (В [У · с/м 2], [T]), тобто величини магнітного потоку, що проходить через одиницю поперечного перерізу магнітопроводу. Величина магнітної індукції залежить від напруженості магнітного поля, в якому знаходиться магнітопровід. Напруженість магнітного поля (Н [А/м]) характеризується полем, створюваним зовнішнім джерелом. Величина напруженості магнітного поля визначається відношенням магніторушійної сили (твір струму в обмотці на її число витків) до довжини магнітного ланцюга [1].
Процес намагнічування характеризується початковій кривої намагнічування (малюнок 1).
Малюнок 1. Початкова крива намагнічування [3]
Вона являє собою залежність магнітної індукції від напруженості намагнічує поле В=f (Н), яка виходить на попередньо розмагніченим зразку при монотонному збільшенні напруженості поля [3]. Ця залежність є нелінійною: на кривій є ділянка, після якого подальше зростання напруженості магнітного поля практично не призводить до збільшення індукції. Ця зона характеризує насичення сердечника [1]. На практиці отримують початкову криву намагнічування як геометричне місце вершин симетричних петель гистерезиса (малюнок 2).
Основні параметри магнітних матеріалів визначають за початковою (або основний) кривої намагнічування [3]. Ставлення індукції до напруженості поля в будь-якій точці кривої намагнічування називають відносною магнітною проникністю (? R [Т · м/А]), яка характеризує здатність матеріалу до намагнічування. Залежність магнітної проникності від індукції також нелінійна [1].
? r=(1 /? 0) · (B/H), (1)
де? 0 - магнітна постійна; ? 0=0,4? · 10 - 6 [Т · м/А].
Малюнок 2. Побудова початкової кривої намагнічування по петлях гістерезису [3]
2. Короткий опис Ш-образних феритових сердечників
Феррити - це магнітні матеріали, що представляють собою суміш окислів металів і володіють феромагнетизмом.
Одним з основних достоїнств феритів є високий питомий електричний опір у поєднанні з досить високим значенням магнітної проникності; індукція насичення феритів менше, ніж металевих магнітних матеріалів. Особливо вигідно застосування їх на високих частотах при малих індукціях. Ефективна питома електрична провідність феритів збільшується із зростанням частоти.
Високочастотні електромагнітні параметри магнитомягких феритів сприяли надзвичайно широкого їх застосування.
Ш-образні сердечники застосовуються як магнітопроводів трансформаторів. Основною вимогою, яка пред'являється до согласующим, щоб на високій частоті не виникали втрати, викликані власною ємністю, і була відсутня так звана індуктивність розсіювання. Особливі вимоги по відношенню до температурному коефіцієнту проникності сердечників трансформаторів не пред'являються.
Ш-образні сердечники по конструкції застосовують в різних поєднаннях: замкнені типу Ш (Ш-образні), що складаються з двох Ш-образних деталей, складеними шліфованими площинами ніжок, і типу ШП (Ш-образні з пластиною ), що складаються з Ш-образної деталі і пластини, складених шліфованими площинами ніжок і пластини.
3. Експериментальна установка
Малюнок 3. Загальний вигляд експериментальної установки
У курсовій роботі для вимірювань і проектування використовувався сердечник Ш-I 10х11, розміри якого наведені на малюнку 4. Даний сердечник має в центральній частині конструктивний зазор, який був ліквідований заповненням трьома пермаллоєвого пластинами завтовшки в 1 мм. Пермалой має магнітну проникність набагато більшу, ніж ферит, тому усунення зазору такими пластинами не вносить похибка при вимірах. Розміри пластин - 13х13 мм, щоб виступ з кожного боку центральній частині сердечника дорівнював 1 мм.
Малюнок 4. Геометричні розміри магнітопровода типу Ш-I 10х11
Для виконання вимірювань магнітних характеристик на сердечник була намотана первинна та вимірювальна обмотки. Діаметр дроту первинної обмотки...
