Параметры материала

Параметры магнитной системы в значительной степени определяют параметры всего устройства — его метрологические характеристики, массу, габариты и др., а также стоимость. Проектирование систем с постоянными магнитами является важной инженерно-экономической задачей.

МДС для спинки ротора (А) Параметры магнитной цепи

• Параметры магнитной цепи

Общие параметры магнитной цепи

МДС для спинки ротора (A) Параметры магнитной цепи

Параметры магнитной цепи

Общие параметры магнитной цепи

Здесь 4 и 53 —средняя длина ц сечение ярма; ZM:i — комплексное магнитное сопротивление ярма. По полученным уравнениям можем рассчитать характерные величины. Например, если для магнитной цепи 1.25,а известны размеры магнитной цепи, число витков We и выходное напряжение сигнальной обмотки /7МС, то из формулы ?/мс=ошсФср определяем поток Фср. Тогда по средней индукции находим ZM, Za4, используя кривую (см. 1.7). Из (1.95) рассчитываем Фе, а затем определяем UKO по (1.92), Фо — по (1.93), Ф0" —по (1.94) и Ф3—по (1.97). Для определения МДС катушки по В3=Ф3/53 из кривой (см. рис 1.7) находим рк и рл и по (1.98) подсчитываем магнитодвижущую силу катушки FK. Магнитные цепи с сосредоточенной МДС могут быть представлены схемой замещения ( 1.25,<9). Зона поля рассеяния между сердечниками / и 2 заменяется пассивным четырехполюсником, зона воздушного зазора — магнитной нагрузкой на выходе четырехполюсника ZMe, а зона ярма с МДС FK и магнитными сопротивлениями ZM3 и /?ма" подключается на вход четырехполюсника. Если воспользоваться соотношениями между постоянными четырехполюсника и элементами схемы замещения, то представляется возможным получить для Т-образной схемы замещения расчетные формулы, в которых комплексное сопротивление 2С и проводимость Лг схемы замещения выражаются через параметры магнитной цепи /?м, Хм и Л„:

Выражение (11.2) справедливо при любых значениях исходной индукции, положенной в основу расчета Вс и новой расчетной индукции Вс,н. Для того чтобы надлежащим образом оценить переход от использования в магнитных системах силовых трансформаторов горячекатаной и холоднокатаной стали, за единицу (100 %) приняты параметры магнитной системы из горячекатаной стали, т. е. масса стали, ее стоимость, потери и ток холостого хода при характерной для этой стали индукции Бс=1,45 Тл. При проведении исследования все конкретные параметры стали принимались для современных марок стали: горячекатаной — марки 1513 и холоднокатаной — марок 3404 и 3405 по ГОСТ 21427-83.

Параметры магнитной опоры определяются из расчета индуктивного датчика [2].

По построенной характеристике противодействующих сил выбирается тип тягового электромагнита и рассчитываются параметры магнитной системы.

К третьей группе относятся преобразователи, работа которых основана на фиксации изменения параметров магнитной цепи преобразователя, состоящей обычно из сердечника преобразователя и внешнего -участка, образованного контролируемой областью. Кроме преобразователей, у которых изменение параметров магнитной цепи происходит под воздействием внешнего магнитного поля (феррозондовые преобразователи), к этой группе относятся преобразователи, параметры магнитной цепи которых изменяются в зависимости от изменения структуры, механических свойств, геометрических параметров, механических напряжений -магнитоупругие, магнитоанизотропные и другие. Выходным сигналом обычно является ЭДС в измерительной обмотке преобразователя или ЭДС специального измерительного датчика Холла или феррозонда.

Рабочий интервал Тип проводимости Параметры материала при 27" С

* Параметры исходного материала

При построении графиков примем одинаковыми плотности тока для диодов с разной толщиной базы. Одинаковыми будем считать и электрофизические параметры материала диодов. Масштаб по осям удобно взять логарифмический ( 3.11).

С помощью этого соотношения можно рассчитать коэффициент лавинного размножения, зная концентрацию примесей в базе диода и другие параметры материала базы.

При больших прямых токах в базе полупроводникового диода изменяется концентрация как неосновных, так и основных носителей заряда, появляется электрическое поле, изменяются электрофизические параметры материала базы (время жизни, подвижность или коэффициент диффузии, удельное сопротивле-

Индуктивность катушки с магнитопроводом, как уже ука.зыва-лось в четвертой главе, в значительной степени зависит от магнитных свойств материала магнитопровода и его конструкции (размеров, формы и др.). В свою очередь параметры материала магнитопровода зависят от степени намагниченности (постоянной составляющей магнитного поля) и величины амплитуды переменного тока, проходящего через катушку (переменной составляющей магнитного потока).

В области линейного участка характеристики v = f (Ни) подвижность доменной границы выражается через параметры материала следующей формулой:

Для обеспечения правильности процесса производства магнитотвердых материалов и соответствующей коррекции технологического режима контролируются наиболее важные отдельные параметры материала, в частности коэрцитивная сила Нс . Алгоритм получения Нс сводится к фиксации

Для определения магнитных характеристик электротехнических сталей на соответствие стандарту серийно выпускается комплексное устройство У5033. Измерения производятся на образцах массой 1 и 10 кг. Для испытания магнитомягких материалов в переменных магнитных полях широко распространены устройства, использующие индукционный метод измерения с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра. Схема реализации этого метода приведена на 5.24. Метод нашел отражение в отечественных установках У5018, У5010, УМИПТ-1, УМИПТ-2, У5011, У5034, У5021П, У5021ПМ, У5013. Установки У5018 и У5010 используют одновременно методы амперметра-вольтметра, мостовой и осциллогра-фический. Максимальные значения магнитной индукции и напряженности магнитного поля определяются по первым гармоникам указанных величин. Установка У5011 менее точна и универсальна, но обладает простой методикой измерения. Особенностью установок УМИПТ-1 и УМИПТ-2 является возможность измерения средней напряженности магнитного поля и мгновенного значения ее. Установки У5033 и У503 4 имеют более высокую точность и степень автоматизации процесса испытаний. В установке У5021 параметры материала фиксируются на ленте цифропечатающего механизма. Контроль параметров холоднокатаной рулонной стали в процессе непрерывного отжига обеспечивает установка У5013. Здесь предусмотрена документальная запись результатов измерения автоматическим компенсатором и световая сигнализация отклонения В и Р от допустимых значений.

Любое устройство, в котором используются термоэлектрические модули, предварительно рассчитывается. Схемы таких расчетов приведены в многочисленных монографиях и статьях по термоэлектричеству. Однако во всех расчетах фигурируют термоэлектрические параметры материала: термоЭДС а, электропроводность а (или удельное сопротивление р) и теплопроводность к. В то же время данные по модулям, которые даются в проспектах фирм, — это ток и напряжение, при которых достигается максимальная разность температур при нулевой тепловой нагрузке на ветвь, /max, t/max; значение этой разности температур АГтах, а также холодопроизводительность при токе /тах и нулевой разности температур QmSK. Поэтому для расчетов нужно уметь переводить одни системы параметров в другие.

Все перечисленные формулы и методы измерения хорошо обоснованы для случая, когда термоэлектрические параметры материала не зависят от температуры. Но на самом деле это не так. Поэтому поведение реальных модулей будет несколько отличаться от расчетного. Для практических целей важно понимание, в чем заключаются эти отличия, и каковы они по величине.

Свойства изоляционных материалов. Диэлектрические материалы служат в качестве изоляции токоведущих частей коммутационных аппаратов. Они включают в себя такие разнообразные типы электрической изоляции, как вакуум, элегаз, воздух, нефтяные и искусственные масла, твердые диэлектрики. При этом физические условия, в которых должна находиться и функционировать изоляция, накладывают определенные требования на физико-химические параметры материала, ограничивая возможные вид и тип используемых электротехнических материалов. Здесь необходимо учитывать разноплановые характеристики материала [23 - 26, 29, 30]: