磁化曲线和磁滞回线测量.ppt

磁化曲线和磁滞回线的测量,实验目的,学习和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍尔传感器测量铁磁材料直流磁特性、磁化曲线和磁滞回线,实验仪器,SXG2000数字式毫特仪，IS600恒流电源，实心铁芯样品,实验原理,1. 铁磁物质的磁饱和现象和磁滞现象 铁磁物质的磁化过程很复杂，主要表现为它具有磁饱和性和磁滞性。这两个特性可以通过磁化场的磁场强度H和磁感应强度B之间的关系即B-H曲线来说明。Hm和Bm分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度,曲线OA称为铁磁物质的初始磁化曲线。自A点出发又回到A点的轨迹为一闭合曲线，称为铁磁物质的磁滞回线。,实验原理,2. 初始磁化曲线和磁滞回线的测量 根据安培环路定理，在环形样品的磁化线圈中通以电流I，则磁化场磁场强度H为,其中l为磁路的平均长度，N为磁化线圈的匝数，n=N/L为单位磁路长度上线圈的匝数。H的单位为A/m。 由磁化线圈通过的电流I和单位磁路长度上线圈的匝数n可计算磁场强度H，用特斯拉计测量气隙中均匀磁场区的磁感应强度可得B。逐点测出H、B的值即可绘出B-H曲线。,实验原理,为了得到如图1所示对称而稳定的磁滞回线，必须在Hm之间对样品进行反复的磁化，即“磁锻炼”。,测量初始磁化曲线必须由原始状态H0，B0开始，因此测量前必须对待测样品进行退磁，以消除剩磁。退磁的方法如图2所示，须在Hm之间对样品进行反复磁化的过程中让|Hm|逐步减少，使样品沿着面积一条比一条小的磁滞回线回到原点。,实验内容,1. 了解实验仪器,实验内容,实验内容,1.实验内容和实验数据 (1) 测定气隙中磁场的分布 将数字式毫特计的霍尔探头平行（使霍尔片与B的方向垂直）地插入气隙，置于中央，注意勿与样品接触。线圈通以一定的直流电流I（记下毫安表读数），用数字式毫特计沿x方向（见图3）等间隔测量磁场分布，数据记录于表。,实验内容,(2) 样品退磁、毫特计调零 在正式测量磁化曲线之前务必对样品进行退磁处理。本实验采用直流退磁法。,A. 若毫特计读数为“”，向下闭合换向开关，调大I 使毫特计读数变“”，再把电流调小到I=0mA。 B. 若毫特计读数为“”，向上闭合换向开关，调大I 使毫特计读数变“”，再把电流调小到I=0mA。 C. 重复上述A或B操作，可使毫特计读数“反向”所需的电流I 的绝对值逐渐减少。直到I=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。 D. 把霍尔探头调到气隙的外面，调节毫特计调零电位器使毫特计读数为0。 E. 再把霍尔探头调到铁芯气隙的中间位置，重复上述A或B操作，直到I=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。 F. 重复上述D、E操作，直到霍尔探头的读数在气隙外面为0；在气隙中间启闭换向开关时也为0。,实验内容,(3) 初始磁化曲线的测量 以50mA为间隔从零开始逐渐增大励磁电流I（注意I 只能单调增加），用毫特计记录对应的磁感应强度B，直至I增加时，B的增长量明显减少为止。纪录L，N。利用测量数据作出初始磁化曲线。 (4) 磁锻炼 在测量磁滞回线之前还必须对样品进行反复磁化，称为磁锻炼。可采取励磁电流I按Imax0-Imax0Imax的顺序进行调节，重复3次以上。,实验内容,(5) 磁滞回线的测量 以50mA为间隔，从Imax开始使励磁电流I 经Imax0-Imax0Imax变化，毫特计记录对应的磁感应强度B，逐点描出的B-H 曲线即为该磁化电流所对应的磁滞回线（当然还可在I1, I2，等范围下测出一族磁滞回线，所有这些磁滞回线的顶点所连成的曲线称为样品的基本磁化曲线）。在测量磁滞回线过程中励磁电流的变化务必是单调增加或单调减少，否则将影响实验结果。 利用测量数据作出磁滞回线，求出剩余磁感应强度Br和矫顽力He。,思考题,1. 什么叫做初始磁化曲线？测量初始磁化曲线要掌握那些要点？ 2. 测量磁滞回线时，为什么要进行磁锻炼？如果测量磁滞回线过程中一旦操作顺序发生错