《材料物理性能》FD-BH-ⅠⅠ型磁性材料磁滞回线和磁化曲线测定
12页1、FD-BH-型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定一、实验目的1.学习待测磁性样品的退磁,测量样品的 起始磁化曲线。2.在待测样品达到磁饱和时,进行磁锻炼 ,测量材料的磁滞回线。3.学习安培回路定律在磁测量中的应用。二、磁性材料的分类定义:由过渡族元素铁、钴、镍及其合金元素等能够直接 或间接产生磁性的物质。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可分为五类:顺 磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁 性物质。顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质 称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性 材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易 去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小 ,硬磁性材料剩磁较大。 三、实验原理BBBBB软磁材料的磁滞回线 窄,Hc一般小于 120A/m,但它的磁导 率和饱和磁感应强度 大,容易磁化和去磁 ,故常用于制造电机 、变压器和电磁铁。硬磁材料的磁滞回线宽, 剩磁和矫顽磁力较大,Hc 一般在120-20000A/m,甚 至更高),因而磁化后, 它的磁感应强度能保持, 适宜
2、制作永久磁铁。四、实验设备及材料1.实验设备:FD-BH-I型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定仪2.实验材料:1)黑锌:模具钢Cr12、2) 白锌:45#钢、3)彩锌:工业纯铁五、实验方法1.仪器接通电源后须预热10分钟,再进行实验。2.测量样品的起始磁化曲线磁性材料样品退磁方法:将霍尔探头调到样品间隙中 间位置,向上闭合换向开关,调大电流至600mA,然后 逐渐调小至零,再向下闭合换向开关,逐渐调大电流使 输出电流为550mA,在逐渐调至零,以后电流不断反向 , 逐渐减小线圈电流的绝对值,不断重复上述过程,最终 是剩磁降至零,数字式特斯拉计示值,也随之趋于零, 即完成对样品的退磁。然后测量B-H关系曲线。(注意: 测量过程中,应保证磁化电流依次单调增加,否则应立 即退磁,并重新开始。50mA记录一组数据)3.测量磁滞回线前的磁锻炼(磁锻炼:为了得到一个 对称而稳定的磁滞回线,必须对样品进行反复磁化, 即磁锻炼。) :由初始磁化曲线可以得到B增加的十 分缓慢时,磁化线圈通过的电流值Im,然后保持此电 流Im不变,把双刀换向开关来回拨动50次,进行磁锻 炼。(注意:此时拉动双刀双掷开关动
3、作须慢些,既 延长开关的使用寿命,又可避免火花产生。 )4.测量磁滞回线:通过磁化线圈的电流从饱和电流Im 开始逐步减小到0,然后双刀换向开关将电流换向, 电流又从0增加到-Im,重复上述过程,即(Hm,Bm) 到(-Hm,-Bm),再从(-Hm,-Bm)到(Hm,Bm)。 每隔100mA测一组(Ii,Bi)值。通过公式求出Hi值 。六、安培回路定律在环形样品的磁化线圈中通过的电流为I,则磁化场的磁 场强度H为H=NI/L(N为磁化线圈的匝数,L为样品的平均 磁路长度)对磁化曲线中H值进行修正:安培定律HL+HgLg=NI Hg为间隙的磁场强度BgSg=BSSg间隙中磁路截面,S为铁芯中磁路截面。SgS Bg=0rHg0为真空磁导率,r为相对磁导率,在间隙中,r=1, 所以Hg=B/0HL+BLg/0=NIH=NI/L-BLg/0L七、数据处理样品的尺寸a=10.00cm;b=6.00cm;c=d=2.00cmLg=0.20cm;L=23.8cm;N=2000;0=410-7H=NI/L-B Lg/0L=8403I-6.686103B利用上式对H值进行修正,得出H的准确结果 ,绘制B-H关系曲线。八、注意事项1.霍尔探头请勿用力拉动,以免损坏。2.在测量测量磁化曲线过程中,应保证磁 化电流依次单调增加,否则应立即退磁, 并重新开始。3.磁锻炼时,线圈通以600mA电流。此时拉 动双刀双掷开关动作须慢些,既延长开关 的使用寿命,又可避免火花产生。九、实验报告1.实验目的2.通过查阅资料,简述该实验的实验原理及 实验步骤3.根据实验数据画出被测样品的磁化曲线及 磁滞回线4.比较不同材料的磁滞回线的区别
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