Способ получения статических кривых

 

с

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ вата с а»й

0»O» o» ° - ;ч;ттсЬ "»

384083

Союз Советскиа

Сациалистическил

Реоттубли а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1Х.1971 (№ 1697719/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23Х.!973. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 15Х1П.1973

М. Кл. G 01r 33/14

Комитет ло лелащ изобретений и открытий ари Совете Министров

СССР

УДК 621.317.42(088.8) Авторы изобретения

А. Я. Шихин и И. Е. Кравцов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ КРИВЫХ

НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПЕТЕЛЬ ГИСТЕРЕЗИСА ОБРАЗЦОВ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В„= /(Н), Изобретение относится к области магнитных измерений.

Известно, что получение квазистатических петель гистерезиса (КСПГ) образцов из ферромагнитных материалов в медленно изменяющемся магнитном поле обеспечивается определенным выбором частоты и формы кривой намагничивающего тока.

Известные способы построены на принципе поддержания в исследуемом образце постоянства производной по времени индукции, т. е.

dB на алгоритме управления типа — =const.

Однако при осуществлении этих способов не затрагивается вопрос о точности воспроизведения снимаемых КСПГ по отношению к реальной предельной СПГ, т. е. оо ошибке, присущей данному способу снятия кривой, и ее учете или хотя бы оценке в окончательных результатах.

По предложенному способу внешнее поле изменяют во времени и при этом величину скорости изменения магнитного состояния образца устанавливают обратно пропорциональной изменению его магнитной проницаемости. Это дает возможность поддержать ошибку. воспроизведения примерно постоянной на всех участках снимаемой КСПГ, произвести ее оценку, а затем учесть при окончательной обработке полученных характеристик, повышая точность воспроизведения.

Под ошибкой воспроизведения понимают ошибку в координатах между предельной

СПГ и снимаемой реальной КСПГ (фиг. 1), которая возникает вследствие инерционности процесса перемагничивания при непрерывном изменении внешнего поля. При этом изменение индукции в образце отстает во времени от

10 соответствующего изменения внешнего поля

Hq(t).

Если связь между входной и выходной координатами в статическом режиме определяется

15 зависимостью то в динамическом режиме, который характеризует процесс перемагничивания, эта зависи2р мость определяется уравнением вида

В = F (B; B; ... Н; Н; H...) (2)

Исходя из зависимостей (1) и (2), ошибку воспроизведения можно определить так, как

25 показано на фиг. 2, т. е. как разность в координатах В„,(t) и B(t)

Ев(6 = В„() — В(/) (3) при любой функциональной временной зависиЧО мости внешнего поля Ho(t).

Чтобы оценить зависимость ошибки от указанных выше факторов необходимо иметь передаточную функцию образца как объекта управления.

Известно, что зависимость индукции в образце В(1) от приложенного внешнего поля

Hg(t) в процессе намагничивания его, можно выразить на одном из участков кривой В(Н) соотношением

= R (В) Но (t) Нет (4) где R(B) — динамическое сопротивление образца, зависящее от его физических свойств и геометрических размеров.

При кусочно-линейной аппроксимации

ПСНГ

В = К,(В)̈́— Н, (5) где Н, — значение коэрцитивной силы;

К, — коэффициент передачи образца, дВ

К = — дН

Решение выражений (2) и (3) дает

Т, (В) — () + В (t) = К, (В) Н, (t) — Н, (6) или — + o (B) B(t) = R (B) H,t — я, (В) Н„(7) где Т,(В) = = — постоянная вреКо(В) 1

R(a) .,(В) мени образца.

Передаточная функция образца из выражений (б) и (7) определяется у (р) В (Р) Ко (В) «К (В) н (P) 1+ PTo(B} P+.0(â) — — К„(В) В (Р), (8)

1 где W,(Ð) = — нормированная пе1+ РТОВ) редаточная функция образца как объекта управления.

Согласно уравнению (8) на фиг. 3 представлена математическая модель образца, т. е. его структурная схема.

Приведенные соотношения показывают, что образец — существенно нелинейный элемент, параметры которого зависят от нелинейности

384083

4 статического коэффициента передачи Ко(В) и от его нелинейного динамического сопротивления R(В).

Если в качестве модели образца принять уравнение (8), то для него ошибка воспроизведения по выражению (3) определяется выражением

Ев (Р) = К, (В) (1 — 5, (Р) j Н, (Р) (9) 1р Соотношения, которые характеризуют простейшую разомкнутую систему, например, с безынерционным интегратором (фиг. 4) при

Нь() =K„t следующие:

15 =К,К,У1, (! — е

dt дВ

20 (а) (10) Для создания системы, которая удовлетворяла бы критерию постоянства ошибки вос25 произведения

Ев (t) = const или дВ

Ев® = = const, о

R (B) а для мендленно меняющихся полей R(B) =

35 =сопят внешнее поле изменяют во времени и при этом дВ 1

° const.

Ко

Предмет изобретения

Способ получения статических кривых намагничивания и петель гистерезиса образцов

45 ферромагнитных материалов путем намагничивания образцов внешним полем, измерения индукции образца и напряженности магнитного поля с фиксацией их на двухкоординатном регистрирующем приборе, отличающийся

50 тем, что, с целью повышения точности, внешнее поле изменяют во времеви и при этом величину скорости изменения магнитного состояния образца устанавливают обратно пропорциональной изменению его магнитной прони55 цаемости, 384083

ФУ2. 7

Nuz 5

Фиг 4

Составитель И. Ардашева

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Царькова

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2224/13 Изд. № 1601 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, М -35, Раушская наб., д. 4/5