Proiectarea Unor Traductoare pentru Determinarea Caracteristicilor Materialelor Feromagnetice

Domeniu: Electrotehnică

Conține 9 fișiere: doc

Pagini : 72 în total

Cuvinte : 14614

Mărime: 1.73MB (arhivat)

Publicat de: Safta-Georgia Oros

Puncte necesare: 11

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Cap.I. Caracteristicile materialelor feromagnetice 3
1.1. Consideraţii generale 3
1.2. Principalele caracteristici ale materialelor feromagnetice 5
1.2.1. Curba de magnetizare 5
1.2.2. Ciclul de histerezis 6
1.3. Pregătirea probelor pentru încercarea materialelor feromagnetice 10
Cap.II. Indicatori dr calitate pentru traductoare în regim dinamic 14
2.1. Consideraţii generale 14
2.2. Funcţia de transfer 16
2.3. Răspuns indicial. Timp de răspuns 19
Cap.III. Instalaţie pentru determinarea caracteristicilor magnetice
cu bobină în circuit magnetic închis, cu ajutorul sistemelorde calcul 28
3.1. Noţiuni generale 28
3.2. Conversia mărimilor în cod numeric 29
3.2.1. Conversia timpului şi a frecvenţei 29
3.2.2. Conversia tensiunii electrice 29
3.3. Măsurări numerice 30
3.3.1. Măsurarea tensiunii electrice 30
3.3.2. Măsurarea frecvenţei 30
3.4. Consideraţii asupra erorilor de măsurare 31
3.5. Interfaţă pentru conversia semnalelor 34
3.5.1. Introducere 34
3.5.2. Caracteristici 34
3.5.3. Informaţii generale 35
3.6. Schema instalaţiei pentru determinarea ciclului de histerezis 35
3.7. Stabilirea relaţiilor pentru dimensionarea instalaţiei 36
3.7.1. Etalonarea instalaţei 37
3.7.2. Dimensionarea innstalaţiei 38
Cap.IV. Instalaţie pentru determinarea caracteristicilor magnetice
cu bobină în circuit magnetic deschis 42
4.1. Măsurarea intensităţii câmpului magnetic cu potenţialometrul magnetic 42
4.2. Schema de principiu a instalaţiei 46
4.2.1. Determinarea curbei de magnetizare 47
4.2.2. Modul de lucru cu instalaţia 51
4.2.3. Stabilirea relaţiilor pentru detrminarea ciclului de histrezis 51
4.2.4. Avantajele şi dezavantajele aparatului 53
4.3. Dimensionarea principalelor componente ale instalaţiei 54
4.3.1. Dimensionarea bobinei pentru compensarea
tensiunii electromotoare indusă de câmpul magnetic din aer 54
4.3.2. Dimensionarea bobinei de măsură 57
4.3.3. Dimensionarea bobinei pentru măsurarea
intensităţii câmpului magnetic 57
Cap.V. Norme de tehnica securităţii muncii 59
5.1. Generalităţi 59
5.2. Instrucţiuni de protecţia muncii în timpul lucrului la maşina de bobinat 59
5.2.1. Înainte de începerea lucrului 59
5.2.2. În timpul lucrului 60
5.2.3. După terminarea lucrului 60
5.3. Instrucţiuni N.T.S. pentru maşina de adunat sârmă 60
Bibliografie 62

Extras din proiect

Capitol I

CARACTERISTICILE MATERIALELOR FEROMAGNETICE

1.1. CONSIDERAŢII GENERALE

Aceste materiale se caracterizează prin permeabilitatea mult mai mare decât a aerului de ordinul sutelor şi chiar a miilor.

Magnetizarea acestora, cauzată de un câmp magnetic de excitaţie, contribuie la intensificarea puternică a câmpului magnetic, ceea ce duce la creşterea foarte mare a inducţiei magnetice până la valoare de saturaţie.

Din cadrul acestor materiale fac parte: fierul, nichelul şi cobaltul precum şi aliajele acestora. De asemenea alţi compuşi ca aliajele de Mn, Cu, Al sau Mn, Cu, Sn care nu conţin Fe, Ni şi Co.

În general metalele se prezintă sub formă cristalină, fiind constituite din monocristale (cristalite). Cristalele se împart la rândul lor în unităţi denumite -domenii de dimensiuni variabile, în funcţie direct proporţională cu mărimea cristalitei. Pentru un monocristal de 1 cm3, ordinul de mărime al domeniului este de 10-9 cm3. Domeniile se deosebesc unele de altele prin starea lor magnetică. Momentele magnetice elementare dintr-un domeniu dat sunt orientate în acelaşi sens chiar intr-un câmp exterior nul. Se spune că, ele sunt practic magnetizate la saturaţie.

Direcţiile momentelor magnetice globale sunt supuse acţiunii haotice a agitaţiei termice, ce determină o dezorientare şi o distribuţie întâmplătoare care duce la o magnetizare macroscopică a metalului nulă.

Prin aplicarea câmpului magnetic exterior, se obţine alinierea momentelor domeniale.

Feromagnetismul poate fi privit sub două aspecte:

magnetizarea (spontană) a unui singur domeniu;

formarea şi orientarea domeniilor (teoria domeniilor);

Problemele legate de curba de histerezis, aparţin teoriei domeniilor con¬form figurii 1.1.

Feromagnetismul prezintă o existenţă limitată de o temperatură maxima, ce depinde în general de natura chimică a materialului. Ea poartă numele de temperatură sau punct Curie (Tc).

Din reprezentarea grafică (fig. 1.1.) a magnetizării la saturaţie funcţie de temperatură se observă ca ea tinde la zero, la temperatura ce reprezintă punctul Curie al materialului respectiv.

Pentru această valoare susceptibilă magnetică scade rapid cu temperatura, atingând valori caracteristice pentru material paramagnetic după legea Curie - Weiss:

(1.1)

Se poate deci afirma că, peste temperatura Curie, materialele feromagnetice se transformă în materiale paramagnetice

După proprietăţile lor magnetice, materialele feromagnetice sunt de două categorii: materiale moi şi materiale tari.

Materialele feromagnetice moi se caracterizează prin ciclul de histerezis îngust, magnetizare puternică în câmpuri slabe, permeabilitate magnetică mare. Ele îşi pierd însă, magnetismul la ieşirea din câmp.

Domeniul lor de utilizare se exercită în domeniul curenţilor tari, al curenţilor slabi în curent continuu şi curent alternativ de frecvenţe industriale înalte şi foarte înalte.

Clasificarea materialelor feromagnetice moi se face în mod obişnuit, după compoziţie, pornind de la elementul principal de aliere, ce împrumută caracteristicile specifice materialului.

Materialele feromagnetice dure sunt materiale cu forţă coercitivă, inducţie, remanentă şi factor de calitate(BH max)mare. .

Sunt utilizaţi în construcţia magneţilor permanenţi.

1.2. PRINCIPALELE CARACTERISTCI MAGNETICE ALE MATERIALELOR FEROMAGNETICE

1.2.1. Curba de magnetizare

Prin curba de magnetizare a feromagneţilor se arată că reprezintă variaţia inducţiei magnetice, în funcţie de intensitatea câmpului magnetic, adică:

(1.2)

Grafic curba de magnetizare este prezentată în fig.1.2.

-Prima porţiune corespunde fenomenului de magnetizare reversibilă şi în

această porţiune sub acţiunea câmpului magnetizat are loc extinderea reversibila a fronturilor domeniilor.