5.3 Исследование характеристик бегущего магнитного поля

Для оценки характеристик поля использовался индукционный метод измерения переменных магнитных полей. Измерительный канал состоял из индукционного датчика, коммутирующей цепи постоянного сопротивления и ЭВМ. Наводимая в датчике ЭДС может быть оценена зависимостью:

• 
• (5.10)

где е(t) - ЭДС в катушке индуктивности с числом витков w;
Ф,В, - поток и индукция исследуемого магнитного поля.

В соответствии с выражением (5.10) под индукционными датчиками обычно понимают датчики пассивного типа в виде различных катушек индуктивности с сердечником или без него. В исследованиях использовался датчик, представляющий собой отрезок медной проволоки длиной 40 мм. В связи с этим выражение (5.10) примет вид:

• 
• (5.11)

где l - длина датчика, мм.

На ЭВМ для записи поступающего сигнала использовалась программа осциллограф - Oscilloscope 2.51. Сигнал записывается в виде числовых значений в текстовый файл за период времени 50 мс. Всего в одном файле находится 551 числовое значение. Диапазон записи числовых значений был в пределах от минус 125 до плюс 125 единиц. На рисунке 5.23 показано рабочее окно программы осциллографа.

Рисунок 5.23 - Рабочее окно программы Oscilloscope 2.51

Так как записываемые числовые значения носили относительный характер, была проведена калибровка измерительного канала.

Калибровка измерительного канала

В качестве магнитного возмущения использовалось устройство (рисунок 5.24), состоящее из статора - 1, изготовленного из листовой электротехнической стали, шестиполюсного ротора со вкладышами из магнитно-твердого сплава - 2 и датчика - 3.

Рисунок 5.24 - Устройство для возмущения

Магнитная индукция в воздушном зазоре в статическом состоянии измерялась с помощью прибора Ш1-8 и составила =0,12 Тл. ЭДС наводимая в датчике и регистрируемая измерительным каналом определялась зависимостью:

• 
• (5.12)

где l - длина датчика, мм;
V - скорость магнитного поля, м/с;
Bmax - максимальное значение магнитной индукции, Тл.

График калибровки измерительного канала представлен на рисуноке5.25.

Рисунок 5.25 - Зависимость ЭДС от скорости магнитного поля

Рисунок 5.26 - Зависимость значений в Oscilloscope 2.51 от скорости магнитного поля

По этим графикам, зная скорость исследуемого поля, можно получить калибровочный коэффициент, с помощью которого числовые значения на ЭВМ переводятся в вольты. Например, при скорости поля 12 м/с калибровочный коэффициент kt=0,0055/40=0,0001375 , то есть числовое значение на ЭВМ соответствует 0,0001375 вольтам.

Чтобы использовать измерительный канал для датчиков различной длины построим калибровочные графики для единичной длины датчика (рисунок 5.27).

Рисунок 5.27 - Зависимость ЭДС от скорости магнитного поля для единичной длины датчика

Рисунок 5.28 - Зависимость значений в Oscilloscope 2.51 от скорости магнитного поля для единичной длины датчика

По измеренной ЭДС в вольтах рассчитываем значение магнитной индукции в исследуемом линейном двигателе:

• 
• (5.13)

где е - значение ЭДС в исследуемом линейном двигателе;
l - длина датчика, мм;
V - скорость поля в исследуемом линейном двигателе, м/с;
Вmax - максимальное значение магнитной индукции в исследуемом линейном двигателе, Тл.

предыдущий раздел | содержание| следующий раздел