Потери на перемагничивание при заданной амплитуде индукции Вхаал определяют следующим образом.

Соответственно заданной амплитуде индукции Вшах и частоте / находят регистрируемое вольтметром Vcp значение напряжения

(3.25)

где S - площадь поперечного сечения образца.

Устанавливают найденное значение f/cp и при замкнутом ключе К\ определяют показания Рвт ваттметра W и вольтметра V действующих значений U.

Удельные потери на перемагничивание вычисляют по формуле

(3.26)

где Г2 - активное сопротивление измерительной обмотки; Гэ - эквивалентное сопротивление приборов, подключенных к измерительной обмотке; т - эффективная масса образца.

При вычислении потерь в формуле (3.26) допускается вместо и подставлять величину 1,11 t/cp. При этом коэффициент формы кривой напряжения Кф-U/Ucp на зажимах измерительной обмотки должен быть равен 1,11+0,02, что достигается изменением емкости С **.

При заводских массовых испытаниях иногда применяют дифференциальный метод определения потерь ввиду его простоты.

Зависимость действующего значения напряженности поля от амплитуды индукции (кривую намагничивания) определяют на установке, собранной по схеме рис. 3.8. Точки кривой намагничивания получают следующим образом. Образец намагничивают ,(см. § 3.2), требуемые значения частоты и амплитуды индукции устанавливают по показанию f/cp вольтметра Vcp в соответствии с формулой (3.25). По показанию амперметра А находят действующее значение тока / и определяют действующее значение напряженности поля

Рис. 3.8. Схема определения потерь (ваттметровым методом) и действующего значения напряженности поля при заданной амплитуде индукции

где /ср - средняя длина магнитной силовой линии.

(3.27)

* Поправки на неточное равенство t/cp величине £ср могут быть подсчитаны и не учитываются, если они составляют меньше 0,2%. Подробно этот вопоос рассмотрен в ГОСТ 12119-80.

Измерения потерь при искаженной форме кривой не рассматриваются.

При испытании кольцевых образцов /ср выбирают равной средней длине окружности. При испытании образцов, составленных из полос, уложенных внахлестку,

ср=о+,оп, . (3.28)

где /о -длина пути на прямолинейных участках распространения магнитного потока, зависящая только от размеров образца; •доп - дополнительная длина магнитной линии, которая учитывает угловые части магнитопровода и зависит от группы стали (тексту-

рованная или нетекстурованная) и напряженности поля.

Количественные данные для /о и /доп приведены в ГОСТ 12119-80.

Зависимость амплитуды магнитной индукции Вшах ОТ амплитуды напряженности поля Нщах определяют по схеме, изображенной на рис. 3.9. Методика испытаний состо-f ИС. 3.9. Схема определения зави- т в следующем. Образец размагни-симости амплитуды магнитной ин- кивают. Задаются значением Язх дукции Вшах от амплитуды напоя-

женности поля Яшах и подсчитывают соответствующее

этому значению напряжение Uicp, регистрируемое вольтметром Vi ср:

где М - взаимная индуктивность образцовой катушки. По показаниям f/2cp вольтметра Vgcp рассчитывают

Поправку на поток в воздухе определяют по формуле

д, wiW2(Sb-S) j3 3j

где Sb - площадь поперечного сечения обмотки Шг; S - площадь сечения образца; lo - длина магнитной линии (/о=1 м для малого аппарата Эпштейна и 1о=2 м для большого).

При малом поверхностном эффекте в сильных полях зависимость Вшах от Яшах близкз к основной кривой намагничиввния.

ГОСТ 12119-80 устанавливает следующие допустимые предельные значения погрешностей измерения: при определении удельных потерь ваттметровым методом - 3--5% в зависимости от частоты перемагничивания; при определении Я-5%; Втах - 1,5-5% в зависимости от значения индукции и марки стали. В этом же ГОСТе предусмотрено определение удельного электри-

ческого сопротивления материала и сопротивления изоляционных покрытий стали.

Промышленность выпускает .комплексные установки, предназначенные для испытаний в переменных полях. Информационно-измерительная система Ф5057, основанная на ваттметровом методе, позволяет измерять удельные потери с точностью 0,5% в диапазоне 0,3-30 Вт/кг .на частотах от 50 до 10 000 Гц. Установку У5034 используют для определения удельных потерь на частотах от 25 до 1000 Гц. Пределы измерения составляют 0,5-120 Вт/кг в диапазоне индукции 0,5-1,7 Тл. Установка У5021 предназначена для автоматического определения магнитных свойств листов электротехнической стали и предусматривает возможность рассортировки листов по магнитным .свойствам с нанесением соответствующей марки на лист.

Свойства электротехнических сталей в переменных полях мож-. но измерить с помощью феррометров. Примером такого устройства может служить цифровой феррометр Ф5063, позволяющий определять Ятах и Втах в диапазонб частот 25-10 000 Гц и петли гистерезиса на частотах 50-1000 Гц. Для испытаний на частоте 50 Гц выпускают феррометры У542 с регистрацией петли гистерезиса на осциллографе.

§ 3.5. Испытания на повышенных и высоких частотах

Основными группами высокочастотных магнитомягких материалов являются ферриты и магнитодиэлектрики. Частотный диапазон их применения -от десятков килогерц до сотен и тысяч мегагерц. На методы испытаний этих материалов установлены стандарты: ГОСТ 12635-67 «Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кГц до 1 МГц», ГОСТ 12636-67 «Методы испытаний в диапазоне частот от 1 до 200 МГц»*.

На частотах 10-1000 кГц предусмотрены измерения магнитных параметров (перечень буквенных обозначений приведен в конце книги) четырьмя методами. Мостовым методом в полях 0,1- 100 А/м измеряют магнитную проницаемость р, тангенс угла магнитных потерь tg6 и его составляющие бг, бв, бд, удельные магнитные потери Р, температурные коэффициенты начальной маг-ниткой проницаемости и тангенса угла потерь 3i и (Зг соответственно и зависимости р=/(Д Я, Яо, t), tg6 = F(f, Hm, Hq, t), где Нщ-амплитуда внешнего синусоидального высокочастотного поля**.

Резонансный метод предназначен для определения tg6, Рь §2 и зависимостей ix=F{f, t), tg6=F(f, t). Индукционным мето-

* Испытания на частоте свыше 200 МГц (ферритов СВЧ) не рассматриваются (см. ГОСТ 12637-67).

** В настоящем параграфе использованы в соответствии с указанными стандартами следующие обозначения: Р1=ТКХЕач; P2=TKtg ; индексы т для максимальных значений синусоидально и max для несинусоидально изменяющихся периодических величин.