Сборник задач этм. ЭТМ_сборник задач. Методические указания для самостоятельной работы студентов пред назначены для подготовки бакалавров по направлению 140400. 62 Электро
 Скачать 167.41 Kb.
|
Решение.Опишите электротехнические стали с нормированными магнитными свойст- вами в переменных полях, в частности, стали 1511 и 1521. Оцените потери в Вывод.Если сталь 1521, предназначенную для работы при частоте 400 Гц применять в условиях, аналогичных применению стали 1511, то есть при частоте 50 Гц, то магнитные потери в стали 1521 будут меньше, чем в стали 1511. Задачи по разделу “ Магнитные свойства материалов. Магнитные мате- риалы ”Задание III-01. Опишите электротехнические нелегированные стали. По- стройте кривую намагничивания электротехнической нелегированной стали (ГОСТ 11036-75) марки 10864 в постоянном поле. ЗаданиеIII-02.Опишите электротехнические горячекатаные стали. По- стройте зависимость относительной магнитной проницаемости от напряжен- ности магнитного поля для электротехнической стали (ГОСТ 21427.3-75) стали 1521 при частоте 50 Гц и напряженности внешнего магнитного поля 2500 А/м и сравните эти потери с потерями в стали 1511 при тех же условиях. В соответствии с маркой стали магнитные потери для стали 1521 норми- руются при магнитной индукции В=1,0 Тл и частоте f = 400 Гц и составляют 19,5 Вт/кг (табл. 2). При напряжённости внешнего магнитного поля 2500 А/м индукция в стали 1521 составляет 1,44 Тл (см. табл. 2). Следовательно, нор- мированные потери необходимо привести к условиям задания. Поскольку сталь магнитомягкая, то приближённо можно считать, что основная доля по- терь – это потери на вихревые токи. Поэтому воспользуемся формулой поте- ри на вихревые токи. Рнорм= β Bнорм 2 ×fнорм 2. искомые потери: Рх = β B1,44 2 ×f50 2. марки 1571 для листа толщиной 0,35 мм. Задание III -03. Опишите электротехнические холоднокатаные стали. Оп- ределите удельные потери в магнитопроводе из листов холоднокатаной стали типа 2 (ГОСТ 21427.2-83) с содержанием кремния до 0,4 %, толщиной листа 0,65 мм, при напряженности поля 1000 А/м, частоте 50 Гц, учитывая коэф- фициент заполнения, равный 0,93. Задание III -04. Опишите электротехнические горячекатаные стали. По- стройте кривую зависимости удельных потерь в горячекатаной стали (ГОСТ 21427.3-75) марки 1211 при толщине листа 0,5 мм от напряженности магнит- ного поля в диапазоне 2500...30000 А/м при частоте 50 Гц. Р 1, 44 50 19,5 Р 0,632Вт/ кг Задание III-05. Опишите электротехнические горячекатаные стали. В маг- Дл стали 1521: В2 f2 1,442 502 нитопроводе объёмом 0,51 м3, выполненном из листов 0,35 мм горячекатаной В х норм2 норм 2 f 12 4002 стали марки 1411 (ГОСТ 21427.3-75) с коэффициентом заполнения 0,98, об- Для стали 1511 потери нормируются при индукции 1,5 Тл. Поскольку у этой стали при напряжённости поля 2500 А индукция составляет 1,44 Тл, то нормируемые потери увеличатся в 1,52/1,442 = 1,085 раза, то есть составят 3Вт/кг×1,085=3,255 Вт/кг. щие потери в стали составляют 13 кВт. Определите напряженность магнит- ного поля. Задание III -06. Опишите электротехнические горячекатаные стали. В ста- лях для переменных полей третья цифра марки, равная 0 или 1, означает, что удельные потери нормируют при частоте 50 Гц. Полагая, что основную массу составляют потери на вихревые токи, найти для стали марки 1511 значения удельных потерь для частоты 400 Гц при напряженности магнитного поля 2500 А/м и толщине листа 0,35 мм и сравнить их с потерями для стали 1521. Задание III -07.Опишите электротехнические стали с нормированными свойствами в переменных полях. Полагая, что все потери определяются вих- ревыми токами, определите удельные потери для стали 3441 с толщиной лис- та 0,03 мм при напряженности магнитного поля 2500 А/м и частоте 3000 Гц. Определите при этих условиях относительную магнитную проницаемость стали. Задание III -08.Опишите магнитомягкие сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса. Определите, во сколько раз магнитная индукция в сердечнике из лент толщиной 0,01 мм сплава 79 НМ (ГОСТ 10160-75) при напряженности магнитного поля 7 А/м будет меньше индукции насыщения. Магнитную про- ницаемость принять равной начальной. ЗаданиеIII-09.Опишите магнитомягкие сплавы с повышенным электриче- ским сопротивлением. Определите, во сколько раз напряженность магнитно- го поля при индукции, близкой к индукции насыщения, больше коэрцитив- ной силы для ленты толщиной 0,50 мм из сплава 50НХС класса II полагая, что относительная магнитная проницаемость достигла значений начальной. Задание III -10.Опишите магнитомягкие сплавы с низкой остаточной ин- дукцией. У сплава марки 47 НК сняли кривую намагничивания при темпера- туре 20о С в интервале напряженностей магнитного поля 100...1000 А/м. За- тем, не ослабляя напряженности, охладили образец до - 60о С и сняли обрат- ный ход кривой. Воспроизведите на графике результаты опыта. Задание III-11. Опишите марганцево-цинковые ферриты. Постройте кри- вую намагничивания ферритового стержня марки 3000НМ при частоте 0,1 МГц в диапазоне напряженности поля 0...32 А/м. Задание III-12. Опишите никель-цинковые ферриты. Считая температур- ный коэффициент магнитной проницаемости неизменным в диапазоне на- пряженностей магнитного поля 0...10 А/м, постройте зависимость магнитной индукции в феррите 2000НН от температуры при напряженности поля 8 А/м и в диапазоне температур 0...70 о С. Что произойдет при нагревании образца до 100 оС ? Задание III-13. Опишите ферриты для телевизионной техники. У сердечни- ка из феррита группы IV типа 2500НМС1 при температуре 20 С сняли кри- вую зависимости относительной магнитной проницаемости от напряженно- сти магнитного поля в диапазоне 0...320 А/м, после чего феррит нагрели до 100 С и сняли обратный ход кривой. Постройте полученные кривые. ЗаданиеIII-14.Опишите ферриты для телевизионной техники. Определите, во сколько раз отличаются магнитные потери двух образцов феррита IV группы типа 2500НМС1, если первый имеет диаметр 0,8 см, длину 10 см и находится в поле напряженностью 30 А/м, а второй соответственно 0,5 см, 8 см и 40 А/м. Температура комнатная, частота 16 кГц. Задание 4-15. Опишите ферриты для импульсных трансформаторов. Опре- делите оптимальные значения магнитной индукции в ферритовом сердечнике из феррита группы V марки 300ННИ при частоте 0,5...5 кГц. Задание III-16. Опишите ферриты для датчиков температуры. При нагреве масла в трансформаторе выше 70 оС необходимо включать охлаждающие вентиляторы. Если использовать в качестве датчика катушку с ферритовым сердечником, то какую марку феррита следует выбрать ? ЗаданиеIII-17.Опишите магнитодиэлектрики из пермаллоя. Постройте петлю гистерезиса для магнитодиэлектрика из пермаллоя марки П-250. Задание III-18. Опишите магнитотвердые материалы. Определите значение относительной магнитной проницаемости магнитотвердого сплава “железо- хром-кобальт” марки 28Х10К в точке кривой размагничивания, где произве- дение индукции в материале на напряженность магнитного поля максималь- но. Задание III-19. Опишите термомагнитные материалы. Постройте зависи- мость магнитной индукции от температуры для термомагнитного материала 33НХ3 при напряженности магнитного поля 112 кА/м. ЗаданиеIII-20.Опишите ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса. Постройте предельные петли гистерезиса для феррита типа ППГ марки 100П. ЗаданиеIII-21.Опишите аморфные магнитные материалы. Сердечник из аморфного магнитного сплава марки 10НСР имеет площадь поперечного се- чения 1 см2 и общую длину 10 см и работает при индукции 0,1 Тл. Постройте зависимость магнитных потерь в этом сердечнике от частоты. Задание III-22. Опишите аморфные магнитные материалы. Масса сердеч- ника из аморфного магнитного сплава 10НСР – 100 г. Определите зависи- мость магнитных потерь в нем от напряженности магнитного поля в диапа- зоне 0...120 А/м при частоте 10 кГц. Задание III-23. Опишите ферриты для импульсных трансформаторов. Им- пульсный трансформатор на сердечнике из феррита 1000ННИ объёмом 12 см3 работает при температуре 20о С. Постройте зависимость потерь в нем от напряженности магнитного поля для импульсов длительностью 3 мкс с час- тотой следования 5 кГц. ЗаданиеIII-24.Опишите электротехнические стали с нормированными свойствами в постоянных полях. Определите по имеющимся данным значе- ния магнитной проницаемости сортовой электротехнической стали марки 10864 (ГОСТ 11036-75) в диапазоне напряженнности магнитного поля 500…30000 А/м. ЗаданиеIII-25.Опишите электротехнические стали с нормированными свойствами в постоянных полях. Определите магнитную проницаемость электротехнической стали по ГОСТ 21427.3-75 марки 1561 для толщин 0,20 и 0,35 мм при нормируемой магнитной индукции. Задание III-26. Выберите среди магнитомягких сплавов и опишите физиче- ские, механические электрические и магнитные свойства такой марки, у ко- торой в слабом магнитном поле магнитная проницаемость наивысшая. Вы- числите для этого сплава необходимую напряженность магнитного поля, при которой происходит насыщение магнитопровода. |