Material som används i elektriska maskiner. Förluster i en magnetisk krets Specifika förluster i elstål

Material som används i elektriska maskiner.  Förluster i en magnetisk krets Specifika förluster i elstål

GOST 12119.4-98

MELLANSTATLIG NUMMERSTANDARD

Elektriskt stål

METODER FÖR BESTÄMNING AV MAGNETISKA OCH ELEKTRISKA EGENSKAPER

Metod för att mäta specifika magnetiska förluster och effektivt hållfasthetsvärde
magnetiskt fält

Elektriskt stål.

Termer som används i denna standard, - enligt GOST 12119.0.

4 Förberedelse av prover för testning

5 Utrustning som används

Solenoiden måste ha en ram av omagnetiskt isoleringsmaterial på vilken mätlindningen först placeras II , sedan med en eller flera trådar - den magnetiserande lindningen I. Varje tråd läggs jämnt i ett lager.

Den relativa maximala skillnaden i amplituderna för den magnetiska induktionen i provsektionen inuti solenoiden bör inte överstiga ±5 %.

6 Förberedelser för mätningar

Var m- provets massa, kg;

D, d - ringens yttre och inre diameter, m;

γ - materialdensitet, kg/m 3 .

Materialdensitet γ, kg/m 3 , vald enligt bilaga 1 till GOST 21427.2 eller beräknad med formeln

Var K Si och K Ai- massfraktioner av kisel och aluminium, %.

var är förhållandet mellan densiteten hos den isolerande beläggningen och densiteten hos provmaterialet,

där γ p - isoleringstäthet, taget lika med 1,610 3 kg/m 3 för oorganisk beläggning och 1,1 · 10 3 kg/m 3 för organisk;

K h - fyllningsfaktor, bestäms enligt GOST 21427.1.

Var l P - remslängd, m.

Var l l - arkets längd, m.

Var S- provets tvärsnittsarea, m 2 ;

W 2 - antal lindningar av prov II;

r 2 - totalt lindningsmotståndII prov T2 och spolar T1, Ohm;

r eh - likvärdigt motstånd för instrument och anordningar anslutna till lindningen II prov T2, Ohm, beräknat med formeln

Var r V 1, r V 2, r W r A - aktivt motstånd hos voltmetrarPV1, PV2,wattmeter spänningskretsarPWoch effektförstärkarspänningsåterkopplingskretsar, ohm.

Värdet i formeln () försummas om dess värde inte överstiger 0,002.

Var W 1 W 2 - antal varv av provlindningar T2;

μ 0 - 4 π 10 - 7 - magnetisk konstant, H/m;

S 0 - tvärsnittsarea av provets mätlindning, m 2 ;

Sär provets tvärsnittsarea, bestämt enligt m 2 ;

l ons - medellängden på magnetfältlinjen, m.

För ringformade prover, medellängden på magnetfältlinjenl ons , m, beräknas med hjälp av formeln

I standardtester för ett prov av remsor, den genomsnittliga längdenl ons, m, tas lika med 0,94 m. Om det är nödvändigt att öka noggrannheten för att bestämma magnetiska storheter, är värden tillåtnal ons välj från tabell.

eller enligt det genomsnittliga korrigerade EMF-värdetU avg.m , V inducerad i lindning II spolar T 1med slingrande jag påin i magnetiseringskretsen, enligt formeln

Var M - ömsesidig induktans för spolen, H; inte mer än 110-2 Gn;

f- omkastningsfrekvens för magnetisering, Hz.

Var m - provets vikt, kg;

l P - remslängd, m.

För ringprover tas den effektiva massan lika med provets massa. Den effektiva massan av plåtprovet bestäms baserat på resultaten av metrologisk certifiering av installationen.

7 Mätprocedur

7.1 Bestämning av specifika magnetiska förluster baseras på mätning av den aktiva effekt som spenderas på magnetiseringsreversering av provet och konsumeras av enheterPV 1, PV 2, PWoch förstärkarens återkopplingskrets. Vid provning av ett plåtprov tas hänsyn till förluster i ok. Aktiv effekt bestäms indirekt av spänningen på lindningen II prov 72.

7.1 .1 Vid installation (se bild) stäng nycklarna S 2, S3, S 4och öppna nyckelnS1.

7.1.2 Ställ in spänningU ons, U eller ( U av + Δ U), V, med voltmeterPV 1; magnetiseringens omkastningsfrekvensfHz; kolla med amperemeter RA den där wattmätarenP Winte överbelastad; stäng nyckelnS 1och öppna nyckelnS2.

7.1.3 Justera vid behov voltmeteravläsningen med strömkällanPV1för att ställa in det inställda spänningsvärdet och mäta det effektiva spänningsvärdetU 1, V, voltmeter PV 2och makt R m, W, wattmätare P.W.

7.1.4 Ställ in spänningen som motsvarar det större värdet på den magnetiska induktionsamplituden och upprepa operationerna som anges i , .

7.2 Bestämning av det effektiva värdet av den magnetiska fältstyrkan baseras på mätning av magnetiseringsströmmen.

7.2 .1 Vid installation (se bild) stäng nycklarna S2, S 4och öppna nycklarnaS1, S3.

7.2.2 Ställ in spänningU cp eller U, V,sf, Hz, och bestäms av amperemeter RA magnetiseringsströmvärdenjag, A.

7.2.3 Ställ in ett högre spänningsvärde och upprepa operationerna som anges i Och .

Specifika energiförluster pa hysteres P är de förluster som spenderas på magnetiseringsomkastning av en enhetsmassa av material i en cykel. Specifika hysteresförluster mäts ofta i watt per kilogram (W/kg) magnetiskt material. Deras värde beror på frekvensen av magnetiseringsomkastning och värdet på den maximala induktionen B M. Specifika hysteresförluster per cykel bestäms av hysteresloopens area, dvs ju större hysteresloopen är, desto större är förlusterna i hysteresloopen. material.

En dynamisk hysteresloop bildas när ett material ommagnetiseras av ett alternerande magnetfält och har en stor yta. än statisk, eftersom under inverkan av ett växelmagnetiskt fält i materialet, förutom förluster på grund av hysteres, uppträder förluster på grund av virvelströmmar och en magnetisk eftereffekt, som bestäms av materialets magnetiska viskositet.

Energiförluster på grund av virvelströmmar P beror på det magnetiska materialets elektriska resistivitet. Ju större s, desto lägre är virvelströmsförlusterna. Energiförluster på grund av virvelströmmar beror också på det magnetiska materialets densitet och dess tjocklek. De är också proportionella mot kvadraten på amplituden för magnetisk induktion B M och frekvensen f för den magnetiska fältvariabeln.

För ett arkprov av magnetiskt material beräknas förlusterna i ett växelfält P in (W/kg) med hjälp av formeln

där h är tjockleken på arket, m; I m - det maximala värdet (amplitud) för magnetisk induktion, T; f-- frekvens, Hz; d -- materialdensitet, kg/m3; s -- materialets elektriska resistivitet, Ohm*m.

När ett material exponeras för ett alternerande magnetfält tas en dynamisk magnetiseringskurva och följaktligen en dynamisk hysteresloop bort. Förhållandet mellan induktionsamplituden och amplituden för den magnetiska fältstyrkan på den dynamiska magnetiseringskurvan representerar den dynamiska magnetiska permeabiliteten m ~ = V m / N m.

För att utvärdera formen på hysteresloopen, använd fyrkantskoefficienten för hysteresloopen K P - en egenskap som beräknas från den begränsande hysteresloopen: K P = V n Vm.

Ju större värdet på KP är, desto mer rektangulär blir hysteresloopen. För magnetiska material som används i automation och datorlagringsenheter är KP = 0,7-0,9.

Specifik volymetrisk energi W M (J/m3) - en egenskap som används för att bedöma egenskaperna hos magnetiskt hårda material - uttrycks med formeln W M = (B d H d /2)M, där B d är induktionen som motsvarar det maximala värdet av den specifika volymetriska energin, T; Н d - magnetisk fältstyrka som motsvarar det maximala värdet för den specifika volymetriska energin, A/m.

Ris. 1.6.1

Kurvor 1 för avmagnetisering och 2 för den specifika magnetiska energin för en öppen magnet visas i fig. 1.6.1 Kurva 1 visar att vid ett visst värde på induktion Bd och motsvarande magnetiska fältstyrka Hd når den specifika volymetriska energin för en permanentmagnet maximalt värde W d. Detta är den största energin som skapas av en permanent magnet i luftgapet mellan dess poler, per volymenhet av magneten. Ju högre det numeriska värdet för W M är, desto bättre är det hårda magnetiska materialet och därför desto bättre är den permanentmagnet som är gjord av det.

Processen för magnetisering av magnetiska material i ett växelfält är associerad med förlusten av en del av magnetfältets kraft . Denna kraft, som absorberas av en enhetsmassa av magnetiskt material och försvinner i form av värme, kallas specifika magnetiska förluster P, som i sin tur är summan av förluster på grund av hysteres och dynamiska förluster. Dynamiska förluster orsakas i första hand av virvelströmmar och delvis av magnetiska efterverkningar (magnetisk viskositet).

Förlust av hysteres associerad med fenomenet magnetisk hysteres och irreversibel rörelse av domängränser. Hysteresförluster skapas under processen för förskjutning av domänväggar i det inledande skedet av magnetisering. På grund av heterogeniteten i strukturen hos det magnetiska materialet förbrukas magnetisk energi för att flytta domänväggarna. För varje material är de proportionella mot arean av hysteresloopen och frekvensen av det alternerande magnetfältet. Förlusteffekten P g, W/kg, förbrukad vid hysteres per massenhet material, bestäms av formeln

där η är en koefficient beroende på materialets natur;

B m – maximal magnetisk induktion under cykeln;

n – exponent som har ett värde beroende på B som sträcker sig från 1,6 till 2;

f – frekvens.

För att minska hysteresförlusterna används magnetiska material med lägsta möjliga koercitivkraft.

Virvelströmsförluster orsakas av elektriska strömmar som inducerar ett magnetiskt flöde i materialet. Dessa material beror på det magnetiska materialets elektriska motstånd och kärnans form. Ju högre elektrisk resistivitet det magnetiska materialet har, desto lägre är virvelströmsförlusterna.

där ξ är en koefficient beroende på det magnetiska materialets natur, såväl som dess form.

För att bekämpa virvelströmmar ökas kärnans elektriska resistans (magnetiska kärnor). Med ökande frekvens ökar virvelströmsförlusterna snabbare än hysteresförluster, och vid en viss frekvens kommer de att börja dominera över förluster orsakade av hysteres.

Förluster orsakade av magnetisk efterverkan (magnetisk viskositet) är egenskapen hos magnetiska material att uppvisa ett beroende av fördröjningen av förändringen i induktionen som sker under påverkan av ett förändrat magnetfält på varaktigheten av exponeringen för detta fält. Dessa förluster beror främst på trögheten i domänmagnetiseringsreverseringsprocesserna. När varaktigheten av appliceringen av magnetfältet minskar ökar fördröjningarna och följaktligen de magnetiska förlusterna som orsakas av den magnetiska eftereffekten, så de måste tas med i beräkningen när magnetiska material används i ett pulserat driftläge.

Effektförlusten P MF som orsakas av den magnetiska konsekvensen definieras som skillnaden mellan de specifika magnetiska förlusterna P och summan av förluster på grund av hysteres P Г och virvelströmmar P VT:

När magnetiseringsomkastning sker i ett växelfält, finns det en fasfördröjning i den magnetiska induktionen från magnetfältets styrka. Detta sker som ett resultat av verkan av virvelströmmar, som i enlighet med Lenz lag förhindrar förändringar i magnetisk induktion, såväl som på grund av hysteresfenomen och magnetiska efterverkningar. Eftersläpningsvinkeln kallas magnetisk förlustvinkel och betecknas δ M. För att karakterisera magnetiska materials dynamiska egenskaper används magnetförlusttangenten tgδ M. Figuren visar en serieekvivalent ekvivalent krets och ett vektordiagram över en toroidformad induktor med en kärna gjord av magnetiskt material. Aktivt motstånd r 1 motsvarar alla typer av magnetiska förluster, förluster i lindningen och elektrisk isolering.

Om vi ​​försummar resistansen hos spollindningen och dess egen kapacitans, får vi från vektordiagrammet

där ω – vinkelfrekvens;

L – spolinduktans;

Q är kvalitetsfaktorn för spolen med det magnetiska materialet som testas.

Ekvationen visar att den magnetiska förlusttangenten är den reciproka av spolens kvalitetsfaktor.

GOST 12119.4-98

Grupp B39

INTERSTATE STANDARD

Elektriskt stål

METODER FÖR BESTÄMNING AV MAGNETISKA OCH ELEKTRISKA EGENSKAPER

Metod för att mäta specifika magnetiska förluster och effektivt värde
magnetisk fältstyrka

Elektriskt stål.
Testmetoder för magnetiska och elektriska egenskaper.
Metod för att mäta specifika magnetiska förluster
och det faktiska värdet av magnetfältets intensitet

MKS 77.040.20
OKSTU 0909

Introduktionsdatum 1999-07-01

Förord

1 UTVECKLAD av Ryska federationen, Interstate tekniska kommittén för standardisering MTK 120 "Metallprodukter från järnhaltiga metaller och legeringar"

INTRODUCERAD av Gosstandart från Ryssland

2 ANTAGET av Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (protokoll nr 13 av den 28 maj 1998)

Följande röstade för antagande:

Statens namn

Namn på det nationella standardiseringsorganet

Republiken Azerbajdzjan

Azgosstandart

Republiken Armenien

Armgosstandard

Republiken Vitryssland

Vitrysslands statliga standard

Kirgizistan

Kirgizisk standard

Ryska Federationen

Gosstandart av Ryssland

Republiken Tadzjikistan

Tajikgosstandart

Turkmenistan

Huvudstatliga inspektionen i Turkmenistan

Republiken Uzbekistan

Uzgosstandart

Ukraina

Ukrainas statliga standard

3 Dekret statsutskottet Ryska Federationen om standardisering och metrologi daterad 8 december 1998 N 437 mellanstatlig standard GOST 12119.4-98 trädde i kraft direkt som statlig standard Ryska federationen sedan 1 juli 1999

4 I ERSÄTT GOST 12119-80 i del av 4 §

5 ÅTERUTGIFT

1 användningsområde

1 användningsområde

Denna standard fastställer en metod för att bestämma specifika magnetiska förluster från 0,3 till 50,0 W/kg och det effektiva värdet av magnetfältstyrkan från 100 till 2500 A/m vid magpå 50-400 Hz med hjälp av en wattmeter och amperemeter.

Det är möjligt att bestämma värdena för magnetiska storheter vid magpå upp till 10 kHz på ringprover och på remsprov.

2 Normativa referenser

Denna standard använder referenser till följande standarder:

GOST 8.377-80 Statligt system för att säkerställa enhetlighet i mätningar. Materialen är mjuka magnetiska. Metoder för att utföra mätningar vid bestämning av statiska magnetiska egenskaper

GOST 8476-93 Analog som indikerar elektriska mätinstrument för direkt verkan och hjälpdelar för dem. Del 3. Särskilda krav på wattmätare och värmare

GOST 8711-93 Analog indikerande elektriska mätanordningar för direkt verkan och hjälpdelar för dem. Del 2. Särskilda krav för amperemetrar och voltmetrar

GOST 12119.0-98 Elstål. Metoder för att bestämma magnetiska och elektriska egenskaper. Allmänna krav

GOST 13109-97 Elektrisk energi. Elektromagnetisk kompatibilitet för teknisk utrustning. Standarder för kvaliteten på elektrisk energi i allmänna kraftförsörjningssystem

GOST 21427.1-83 Kallvalsat anisotropt tunnplåtselektriskt stål. Specifikationer

GOST 21427.2-83 Kallvalsat isotropt tunnplåtselektriskt stål. Specifikationer

3 Allmänna krav

Allmänna krav att testa metoder - enl GOST 12119.0.

Termerna som används i denna standard är enligt GOST 12119.0.

4 Förberedelse av prover för testning

4.1 Proverna måste vara isolerade.

4.2 Ringformade prover sätts ihop av stansade ringar med en tjocklek av 0,1 till 1,0 mm eller lindas av en tejp med en tjocklek av högst 0,35 mm och placeras i kassetter gjorda av isoleringsmaterial med en tjocklek av högst 3 mm eller icke-ferromagnetisk metall med en tjocklek på högst 0,3 mm. Metallkassetten måste ha ett mellanrum.

Förhållandet mellan provets yttre diameter och innerdiametern bör inte vara mer än 1,3; Provets tvärsnittsarea är minst 0,1 cm.

4.3 Prover för Epstein-apparaten är gjorda av remsor med en tjocklek på 0,1 till 1,0 mm, en längd på 280 till 500 mm och en bredd på (30,0 ± 0,2) mm. Provremsorna bör inte skilja sig från varandra i längd med mer än ±0,2 %. Provets tvärsnittsarea ska vara från 0,5 till 1,5 cm. Antalet ränder i provet ska vara en multipel av fyra, det minsta antalet ränder är tolv.

Anisotropa stålprover skärs längs rullriktningen. Vinkeln mellan rullnings- och skärremsornas riktningar bör inte överstiga 1° .

För isotropiska stålprover skärs hälften av remsorna längs rullriktningen, den andra - tvärs över. Vinkeln mellan rull- och skärriktningen bör inte överstiga 5°. Remsorna är grupperade i fyra paket: två - från remsor skurna längs rullriktningen, två - tvärs över. Förpackningar med identiskt skurna remsor placeras i parallella spolar av enheten.

Det är tillåtet att skära remsor i samma vinkel mot rullriktningen. Rullriktningen för alla remsor som läggs i en rulle måste vara densamma.

4.4 Arkprover tillverkas från 400 till 750 mm i längd. Plåtens längd får inte vara mindre än okets yttre längd: plåtens bredd måste vara minst 60 % av solenoidfönstrets bredd. Toleransen för längd bör inte överstiga ±0,5%, för bredd - ±2 mm.

Ytan och formen på arken måste överensstämma GOST 21427.1 Och GOST 21427.2.

5 Utrustning som används

5.1 Installation. Installationsschemat visas i figur 1.

Figur 1 - Schema för mätningar med wattmetermetoden

5.1.1 Voltmetrar PV1 - för mätning av det genomsnittliga likriktade spänningsvärdet och efterföljande bestämning av amplituden för magnetisk induktion och РV2- för att mäta det effektiva spänningsvärdet och därefter bestämma formkoefficienten för dess kurva, måste de ha en mätgräns på 30 mV till 100 V, en maximal inström på högst 5 mA, en noggrannhetsklass på inte mindre än 0,5 GOST 8711.

Det är tillåtet att använda en spänningsdelare till en voltmeter PV1 för att erhålla avläsningar numeriskt lika med amplituderna för magnetisk induktion.

5.1.2 Wattmätare PW för att mäta aktiv effekt och efterföljande bestämning av specifika magnetiska förluster måste den ha en mätgräns på 0,75 till 30 W, en märkeffektfaktor på högst 0,1 vid en frekvens på 50 Hz och 0,2 vid en högre frekvens; noggrannhetsklassen är inte lägre än 0,5 vid en mfrån 50 till 400 Hz eller inte lägre än 2,5 - vid en frekvens på mer än 400 Hz enl. GOST 8476.

Det är tillåtet att använda en spänningsdelare till en wattmätare för att erhålla avläsningar som är numeriskt lika med värdena för specifika magnetiska förluster. Utgången från spänningsdelaren måste anslutas till wattmätarens parallellkrets, ingången - till lindningen II av provet T2.

5.1.3 Amperemeter RA för att mäta det effektiva värdet av magnetiseringsströmmen och efterföljande bestämning av det effektiva värdet av magnetfältsstyrkan måste den ha en mätgräns på 0,1 till 5,0 A, en noggrannhetsklass på minst 0,5 enl. GOST 8711. Det är tillåtet att öka den minsta mätgränsen till 1,0 A vid övervakning av belastningen på wattmätarströmkretsen. Den maximala effekt som förbrukas av amperemetern vid mätning med prover gjorda av plåtar som är mer än 250 mm breda bör inte vara mer än 1,0 VA; för andra prover - inte mer än 0,2 VA.

5.1.4 Frekvensmätare РF för mätning av frekvens med ett fel inom ±0,2 %.

5.1.5 Strömkällan för magnetisering av prover ska ha en lågfrekvent generator med effektförstärkare eller en spänningsregulator med en stabilisator med en frekvens på 50 Hz. Den icke-sinusformade spänningskoefficienten för den laddade strömförsörjningen bör inte överstiga 5 % GOST 13109. Källans nominella effekt vid en mpå 50 Hz måste vara minst 0,45 kVA per 1,0 kg provmassa och minst 0,3 kVA för värdena som anges i tabell 1.

bord 1

Magnetiseringens omkastningsfrekvens, kHz

Provvikt, kg

Från 0,05 till 1,0 inkl.

Från 0,5 till 1,1 inkl.

St. 1,0 "10,0"

Från 0,03" 0,30"


Det är möjligt att använda en förstärkare med återkoppling för att erhålla ett prov av en magnetisk flödeskurva som är nära sinusformad. Den icke-sinusformade koefficienten för EMF-kurvans form i lindningen bör inte överstiga 3 %; den effekt som förbrukas av spänningsåterkopplingskretsen bör inte överstiga 5 % av de uppmätta magnetiska förlusterna.

5.1.6 Voltmetrar PV1 Och PV2, wattmeter spänningskrets PW och förstärkarens återkoppling bör inte förbruka mer än 25 % av det uppmätta värdet.

5.1.7 Spole T1 för att kompensera för det magnetiska flödet utanför provet bör antalet varv av lindning I inte överstiga femtio, motståndet bör inte överstiga 0,05 ohm och motståndet för lindning II bör inte överstiga 3 ohm. Lindningarna läggs på en cylindrisk ram gjord av icke-magnetiskt isoleringsmaterial med en längd på 25 till 35 mm och en diameter på 40 till 60 mm. Spolens axel måste vara vinkelrät mot planet för provets fältlinjer när den fästs på Epstein-apparaten. Relativ skillnad i ömsesidiga induktanskoefficienter för spolen T1 och Epstein-apparaten utan prov får inte överstiga ±5 %.

Det är tillåtet att utesluta spolen från kretsen (se figur 1) T1 med ett magnetiskt flöde utanför provet som inte överstiger 0,2 % av det uppmätta värdet.

5.1.8 Magnetisering av I och mätning av II-lindningar av ringprovet T2 måste uppfylla kraven GOST 8,377.

5.1.9 Epstein-apparater som används för att testa prover som består av remsor, T2 måste ha fyra spolar på ramar av icke-magnetiskt isoleringsmaterial med följande mått:

bredd på det inre fönstret - (32,0±0,5) mm;

höjd - från 10 till 15 mm;

ramväggtjocklek - från 1,5 till 2,0 mm;

längden på spolsektionen med lindning är minst 190 mm;

spollängd - (220±1) mm.

Antalet varv i enhetens lindningar väljs i enlighet med tabell 2.

Tabell 2

Magnetiseringens omkastningsfrekvens, Hz

Antal varv i lindningen

Jag - magnetiserar

II - mätning

Från 50 till 60 inkl.

St. 60 "400"

" 400 " 2000 "

Obs - Lindningarna är lindade jämnt längs spolramarnas längd. Antalet lager av varje lindning på ramarna måste vara udda.

5.1.10 Arkutrustning som används för att testa prover T2, måste ha en solenoid och två ok. Utformningen av oken måste säkerställa parallellitet mellan kontaktytorna och mekanisk styvhet, vilket eliminerar påverkan på magnetiska egenskaper prov. Bredden på polerna på ok gjorda av elektriskt stål måste vara minst 25 mm, de för precisionslegeringar - 20 mm. Magnetiska förluster i ok bör inte överstiga 5% av de uppmätta; den relativa skillnaden i amplituderna för det magnetiska flödet i oken bör inte överstiga ±15 %.

Det är tillåtet att använda apparater med öppna ok för mätning relativ förändring specifika magnetiska förluster, till exempel vid uppskattning av restspänning med GOST 21427.1.

Solenoiden ska ha en ram av omagnetiskt isoleringsmaterial, på vilken först mätlindningen II placeras, därefter placeras magnetiseringslindningen I med en eller flera trådar. Varje tråd är jämnt lagd i ett lager.

Den relativa maximala skillnaden i amplituderna för den magnetiska induktionen i provsektionen inuti solenoiden bör inte överstiga ±5 %.

6 Förberedelser för mätningar

6.1 Prover gjorda av remsor, ark eller ringformer ansluts som visas i figur 1.

6.2 Prover från remsor eller ark placeras i apparater. Prover från remsorna placeras i en Epstein-apparat som visas i figur 2.

Figur 2 - Layout av provremsor

Det är tillåtet att fixera positionen för remsor och ark i enheter, vilket skapar ett tryck på högst 1 kPa vinkelrätt mot ytan av provet utanför magnetiseringsspolarna.

6.3 Beräkna tvärsnittsarean, m, för proverna:

6.3.1 Tvärsnittsarea, m, för ringformade prover av material med en tjocklek av minst 0,2 mm beräknas med formeln

Var - provets vikt, kg;

- ringens yttre och inre diameter, m;

- materialdensitet, kg/m.

Materialdensitet, kg/m, vald enligt bilaga 1 GOST 21427.2 eller beräknas med formeln

var och - massfraktioner av kisel och aluminium, %.

6.3.2 Tvärsnittsarea, m, för ringformade prover gjorda av material som är mindre än 0,2 mm tjockt beräknas med formeln

var är förhållandet mellan densiteten hos den isolerande beläggningen och densiteten hos provmaterialet,

var är isoleringsdensiteten, taget lika med 1,6 10 kg/m för en oorganisk beläggning och 1,1 10 kg/m för en organisk beläggning;

- Fyllningsfaktor, bestäms enligt beskrivningen i GOST 21427.1

6.3.3 Tvärsnittsarea S, m, prover sammansatta av remsor för Epstein-apparaten beräknas med hjälp av formeln

var är längden på remsan, m.

6.3.4 Tvärsnittsarean av arkprovet, m, beräknas med hjälp av formeln

var är arkets längd, m.

6.4 Felet vid bestämning av provmassan bör inte överstiga ±0,2 %, ringens yttre och inre diametrar - ±0,5 %, längden på remsorna - ±0,2 %.

6.5 Mätningar vid ett magnetiskt induktionsamplitudvärde på mindre än 1,0 T utförs efter avmagnetisering av proverna i ett fält med en frekvens på 50 Hz.

Ställ in spänningen som motsvarar den magnetiska induktionsamplituden på minst 1,6 Tesla för anisotropt stål och 1,3 Tesla för isotropiskt stål, och minska sedan gradvis.

Avmagnetiseringstiden måste vara minst 40 s.

Vid mätning av magnetisk induktion i ett fält på mindre än 1,0 A/m hålls proverna efter avmagnetisering i 24 timmar; vid mätning av induktion i ett fält med en styrka över 1,0 A/m kan exponeringstiden reduceras till 10 minuter.

Det är tillåtet att minska exponeringstiden om den relativa skillnaden i induktionsvärden som erhålls efter normal och förkortad exponering är inom ±2 % .

6.6 De övre gränserna för värdena för de uppmätta magnetiska storheterna för ringformade prover och de som består av remsor måste motsvara en magnetfältstyrkeamplitud på högst 5 10 A/m vid en mpå 50 till 60 Hz och inte mer än 1,10 A/m vid högre frekvenser; nedre gränser - de lägsta värdena för magnetiska induktionsamplituder som anges i tabell 3.

Tabell 3

Magnetiseringens omkastningsfrekvens, kHz

Det minsta värdet på den magnetiska induktionsamplituden, T, under mätning

specifika magnetiska förluster, W/kg

magnetisk fältstyrka, A/m

Från 0,05 till 0,06 inkl.

St. 0,06 "1,0"

" 1,00 " 10,0 "


Det minsta värdet på den magnetiska induktionsamplituden för arkprover bör vara lika med 1,0 Tesla.

6.7 För voltmeter PV1, kalibrerad i genomsnittliga likriktade värden, spänningen, V, motsvarande en given magnetisk induktionsamplitud, T, och magnetiseringens omkastningsfrekvens, Hz, beräknas med formeln

Var - provets tvärsnittsarea, m;

- antal lindningar av prov II;

- totalt motstånd för lindningen av prov II T2 och spolar T1, Ohm;

- Ekvivalent motstånd för instrument och anordningar anslutna till lindningsprov II T2, Ohm, beräknat med formeln

Var - aktivt motstånd hos voltmetrar PV1, PV2, wattmeter spänningskretsar PW och effektförstärkarspänningsåterkopplingskretsar, ohm.

Värdet i formel (6) försummas om dess värde inte överstiger 0,002.

6.8 För voltmeter PV1, kalibrerad i effektiva värden av sinusformad spänning, värdet av U, V, beräknas med formeln

6.9 Om det inte finns någon spole T1 beräkna korrigeringen , B, på grund av det magnetiska flödet utanför provet, med hjälp av formeln

var är antalet varv av provlindningarna T2;

- magnetisk konstant, H/m;

- tvärsnittsarea av provets mätlindning, m;

- provets tvärsnittsarea, bestämd enligt 6.3, m;

- medellängden på magnetfältlinjen, m.

För ringformade prover beräknas medellängden på magnetfältlinjen, m, med hjälp av formeln

I standardtester för ett prov av remsor tas medellängden , m, lika med 0,94 m. Om det är nödvändigt att öka noggrannheten för att bestämma magnetiska storheter, kan värden väljas från tabell 4.

Tabell 4

Magnetisk fältstyrka, A/m

Medellängd på magnetfältlinjen, m

för isotropiskt stål

för anisotropt stål

Från 0 till 10 inkl.

St. 10 "70"


För ett arkprov bestäms medellängden av magnetfältlinjen, m, baserat på resultaten av metrologisk certifiering av installationen;

- strömamplitud, A; beräknas beroende på amplituden av spänningsfallet, V, över ett motstånd med resistans, Ohm, som ingår i magnetiseringskretsen, enligt formeln

eller genom det genomsnittliga likriktade värdet av emk, V, inducerad i lindningen II av spolen T1 när lindning är I ansluten till magnetiseringskretsen, enligt formeln

Var - ömsesidig induktans för spolen, H; inte mer än 1·10 Hn;

- omkastningsfrekvens för magnetisering, Hz.

6.10 Vid bestämning av specifika magnetiska förluster i Epstein-apparaten bör man ta hänsyn till inhomogeniteten i magnetiseringen av magnetkretsens hörndelar genom att införa provets effektiva massa, kg, som för prover från remsor beräknas med formeln

Var - provets vikt, kg;

- remslängd, m.

För ringprover tas den effektiva massan lika med provets massa.

Den effektiva massan av plåtprovet bestäms baserat på resultaten av metrologisk certifiering av installationen.

7 Mätprocedur

7.1 Bestämning av specifika magnetiska förluster baseras på mätning av den aktiva effekt som spenderas på magnetiseringsreversering av provet och som förbrukas av enheter PV1, PV2, PW och förstärkarens återkopplingskrets. Vid provning av ett plåtprov tas hänsyn till förluster i ok. Aktiv effekt bestäms indirekt av spänningen på provets lindning II T2.

7.1.1 Vid installationen (se figur 1) är nycklarna stängda S2, S3, S4 och öppna nyckeln S1.

7.1.2 Ställ in spänningen, eller (), V, med en voltmeter PV1; magnetiseringens omkastningsfrekvens, Hz; kolla med amperemeter RA, vad är en wattmätare PW inte överbelastad; stäng nyckeln S1 och öppna nyckeln S2.

7.1.3 Justera vid behov voltmeteravläsningen med strömkällan PV1 för att ställa in det inställda spänningsvärdet och mäta det effektiva spänningsvärdet, V, med en voltmeter PV2 och effekt, W, wattmätare P.W.

7.1.4 Ställ in spänningen som motsvarar det större värdet på den magnetiska induktionsamplituden och upprepa operationerna som specificeras i 7.1.2, 7.1.3.

7.2 Bestämning av det effektiva värdet för den magnetiska fältstyrkan baseras på mätningen av magnetiseringsströmmen.

7.2.1 Vid installationen (se figur 1) är nycklarna stängda S2, S4 och öppna nycklarna S1, S3.

7.2.2 Ställ in spänningen eller U, V, magnetiseringens omkastningsfrekvens, Hz, och bestäms med hjälp av en amperemeter RA värden för magnetiseringsström, A.

7.2.3 Ställ in ett högre spänningsvärde och upprepa operationerna som specificeras i 7.2.1 och 7.2.2.

8 Regler för bearbetning av mätresultat

8.1 Spänningskurvans formfaktor på provets lindning II beräknas med hjälp av formeln

Var - effektivt spänningsvärde, V;

- spänning beräknad med formel (6), V.

8.2 Specifika magnetiska förluster, W/kg, för en remsa eller ett ringformat prov beräknas med formeln

var är provets effektiva massa, kg;

- medeleffektvärde, W;

- effektivt spänningsvärde, V;

- antal varv av provlindningar T2;

- se 6.7.

Värdena och försummas om förhållandet inte överstiger 0,2% av och förhållandet inte överstiger 0,002.

Felet vid bestämning av resistansen bör inte överstiga ±1 %.

Det är tillåtet att ersätta ett värde lika med 1,11 istället för spänning vid = 1,



topp