TEHNOLOGIJA MATERIALOV

Σχετικά έγγραφα
Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

Tretja vaja iz matematike 1

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

Transformator. Delovanje transformatorja I. Delovanje transformatorja II

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

1. Trikotniki hitrosti

Osnove elektrotehnike uvod

March 6, tuljava in električna. napetost in. padanjem. Potrebujete. torej 8,8µF. priključen. napetosti. in ustrezen

5.6 Ostale lastnosti feromagnetnih materialov

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Državni izpitni center *M * SPOMLADANSKI IZPITNI ROK ELEKTROTEHNIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Četrtek, 29. maj 2008 SPLOŠNA MATURA

Poglavje 7. Poglavje 7. Poglavje 7. Regulacijski sistemi. Regulacijski sistemi. Slika 7. 1: Normirana blokovna shema regulacije EM

Državni izpitni center ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola. Petek, 31. avgust 2007 / 180 minut

Državni izpitni center *M * JESENSKI IZPITNI ROK ELEKTROTEHNIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Četrtek, 27. avgust 2009 SPLOŠNA MATURA

NAVOR NA (TOKO)VODNIK V MAGNETNEM POLJU

diferencialne enačbe - nadaljevanje

8. Diskretni LTI sistemi

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

LASTNOSTI FERITNEGA LONČKA. 330 kω. 3400pF

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 12. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

Zaporedna in vzporedna feroresonanca

Osnovni pojmi pri obravnavi periodičnih signalov

Kotne in krožne funkcije

Električno polje. Na principu električnega polja deluje npr. LCD zaslon, fotokopirni stroj, digitalna vezja, osciloskop, TV,...

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

INDUCIRANA NAPETOST (11)

3. Uporaba Biot-Savartovega zakona. Tokovna daljica: Premica: Tokovna zanka:

1 Lastna nihanja molekul CO in CO 2 : model na zračni

Električni potencial in električna napetost Ker deluje na električni naboj, ki se nahaja v električnem polju, sila, opravi električno

PROCESIRANJE SIGNALOV

2. BIOT-SAVARTOV ZAKON

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

) produkta toka z vektorjem diferen razdalje v smeri. d - Sila je pravokotna na tokovni element in mag.polje

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

Funkcije več spremenljivk

Gradniki elektronskih sistemov laboratorijske vaje. Vaja 1 Lastnosti diode. Ime in priimek: Smer:.. Datum:... Pregledal:...

2. Pri 50 Hz je reaktanca kondenzatorja X C = 120 Ω. Trditev: pri 60 Hz znaša reaktanca tega kondenzatorja X C = 100 Ω.

3. AMPEROV ZAKON. SLIKA: Zanka v magnetnem polju. Integral komponente magnetnega polja v smeri zanke je sorazmeren toku, ki ga zanka oklepa.

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa

Frekvenčna analiza neperiodičnih signalov. Analiza signalov prof. France Mihelič

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

MATEMATIČNI IZRAZI V MAFIRA WIKIJU

Državni izpitni center ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola

Državni izpitni center ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola 1. Četrtek, 5. junij 2014 / 90 minut

1. Έντυπα αιτήσεων αποζημίωσης Αξίωση αποζημίωσης Έντυπο Πίνακας μεταφράσεων των όρων του εντύπου...

cot x ni def. 3 1 KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA (A) Merske enote stopinja [ ] radian [rad] 1. Izrazi kot v radianih.

p 1 ENTROPIJSKI ZAKON

Državni izpitni center ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola. Ponedeljek, 30. avgust 2010 / 180 minut ( )

Državni izpitni center ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12

ELEKTRONSKE KOMPONENTE

Elektrotehnika. Študijsko gradivo za študente Pedagoške fakultete UL. Študijsko leto 2009/2010. Slavko Kocijančič

MERITVE LABORATORIJSKE VAJE. Študij. leto: 2011/2012 UNIVERZA V MARIBORU. Skupina: 9

Prožilna vezja MOSFET in IGBT tranzistorjev

vezani ekstremi funkcij

1. Merjenje toka in napetosti z AVO metrom

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Ostale lastnosti feromagnetnih materialov

1. Enosmerna vezja. = 0, kar zaključena

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Izmenični signali. Dejan Križaj

1.naloga: Zapišite Lorentzovo tranformacijo v diferencialni (infinitezimalni) obliki in nato izpeljite izraze za Lorentzovo transformacijo hitrosti!

Vaje: Električni tokovi

*M * ELEKTROTEHNIKA. Izpitna pola. Četrtek, 29. maj 2008 / 180 minut ( ) SPOMLADANSKI IZPITNI ROK

Gimnazija Krˇsko. vektorji - naloge

MAGNETNI MATERIALI, HISTEREZNA ZANKA IN RAČUNANJE MAGNETNIH STRUKTUR

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Elektrotehnika in elektronika

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE II. Magnetostatika. Dejan Križaj

Izmenični signali metode reševanja vezij (21)

Transformator. Izmenični signali, transformator 22.

Snov v električnem polju. Električno polje dipola (prvi način) Prvi način: r + d 2

Kvadratne forme. Poglavje XI. 1 Definicija in osnovne lastnosti

Stabilizirani usmernik 0-30 V, A

Effect of Fibre Fineness on Colour and Reflectance Value of Dyed Filament Polyester Fabrics after Abrasion Process Izvirni znanstveni članek

ploskovnega toka (Density). Solverji - Magnetostatic

Slika 5.1 Magnetenje različnih vrst snovi

Stikalni pretvorniki. Seminar: Načrtovanje elektronike za EMC Boštjan Glažar

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Električne lastnosti varikap diode

Afina in projektivna geometrija

Transformatorji in dušilke

Izgube v transformatorju. Smisel obravnave izgub. Izgube v železu I

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * FIZIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 10. junij 2016 SPLOŠNA MATURA

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

Merilniki gostote magnetnega polja na osnovi Lorentzove sile

Matematika 2. Diferencialne enačbe drugega reda

Moč s kompleksnim računom. ( cos( ϕ) sin( ϕ) { } { } S = U I, (19.3) Izmenični signali, kompleksna moč 19.

USMERNIKI POLVALNI USMERNIK:

Kotni funkciji sinus in kosinus

Univerza v Ljubljani Pedagoška fakulteta. Indukcijska plošča. Špela Jelinčič. Seminarska naloga pri predmetu Didaktika tehnike III

Če je električni tok konstanten (se ne spreminja s časom), poenostavimo enačbo (1) in dobimo enačbo (2):

Transcript:

Naslov vaje: Nastavljanje delovne točke trajnega magneta Pri vaji boste podrobneje spoznali enega od možnih postopkov nastavljanja delovne točke trajnega magneta. Trajne magnete uporabljamo v različnih napravah, kjer potrebujemo stalno magnetno polje. Dobre lastnosti sodobnih trdomagnetnih materialov s pridom uporabljamo na številnih področjih (električni stroji, merilni instrumenti, mikrofoni in zvočniki). Meritve pri vaji bodo opravljene na korektorju nelinearnosti. Uporablja se za korekcijo nelinearnosti slike pri televizijskih sprejemnikih in računalniških monitorjih. Sestavljen je iz treh delov: mehkomagnetnega tuljavnika, tuljave in trajnega aksialno namagnetenega magneta.. Magnetenje trajnih magnetov Za magnetenje in kalibriranje sodobnih trdomagnetnih materialov uporabljamo impulzne magnetilno-razmagnetilne naprave. Za magnetenje potrebujemo velike poljske jakosti, ki morajo biti za dobro magnetenje tudi do 5-krat večje od vrednosti koercitivne poljske jakosti H C. (slika.) Slika.: Histerezna zanka trdomagnetnega materiala Za generiranje le-teh potrebujemo tokovne impulze. Njihova velikost je odvisna od potrebne energije za magnetenje in od parametrov magnetilne tuljave. V praksi uporabljamo zračne tuljave in tuljave z železnim jedrom. Tuljave z železnim jedrom so konstrukcijsko zahtevnejše od zračnih; za doseganje želene gostote magnetnega pretoka pa rabimo manjše tokovne impulze. Priimek in ime: List številka:

Tokovne impulze realiziramo s sprostitvijo v kondenzatorju nakopičene električne energije v tuljavo, ki to energijo pretvori v magnetno. V kondenzatorju shranjena energija je: W = C (.) C U C Iz enačbe (.) je razvidno, da je energija, ki je shranjena v kondenzatorju C, odvisna od kapacitivnosti kondenzatorja in od pritisnjene napetosti. S spreminjanjem napetosti na kondenzatorju lahko torej posredno spreminjamo tudi količino energije, ki jo potrebujemo pri magnetenju. Slika.: Osnovno vezje za magnetenje trajnih magnetov Osnovno vezje, ki omogoča pretvorbo v kondenzatorju nakopičene električne energije v magnetno, je prikazano na sliki.. S polnilnim modulom napolnimo kondenzator do želene napetosti in nato s sklenitvijo stikala S spraznimo magnetilni kondenzator C prek tuljave L. Ko sklenemo stikalo S, začne tok skozi magnetilno-razmagnetilno tuljavo naraščati in v trenutku, ko doseže maksimalno vrednost, je v tuljavi vsa energija, ki je bila predhodno shranjena v kondenzatorju. Zaradi nakopičene magnetne energije v tuljavi se na njej inducira napetost, ki vzdržuje še naprej isto smer toka. Ker je ob kondenzatorju paralelno vezana dioda D, le-ta prevzame celoten tok in prepreči, da bi se kondenzator prepolariziral. Tako se tok»kratko«sklene skozi diodo in dobimo aperiodični potek tokovnega impulza, ki je prikazan na sliki.3. Slika.3: Aperiodičen tokovni impulz S tako obliko aperiodičnega tokovnega impulza v magnetilno-razmagnetilni tuljavi lahko uspešno namagnetimo trajni magnet. Priimek in ime: List številka:

. Delno razmagnetenje trajnega magneta Razpoložljiva energija v trajnem magnetu je odvisna od namagnetenosti materiala oziroma od njegove sposobnosti, da energijo sprejme in jo tudi obdrži. Želeno gostoto magnetnega pretoka v zračni reži trajnega magneta lahko dosežemo na dva načina: - z delnim magnetenjem do želene vrednosti, - z magnetenjem do nasičenja, kateremu sledi delno razmagnetenje. Oba postopka lahko ponazorimo s pomikanjem delovne točke po delovni premici P d na sliki.4, le da je prvi način nezadovoljiv, ker z njim ne dosežemo stabilne delovne točke. Maksimalna gostota magnetnega pretoka B m v zračni reži magneta je dosežena pri magnetenju do nasičenja. Po magnetenju do nasičenja je magnet v delovni točki (H m, B m ). Gostoto magnetnega pretoka B m lahko zmanjšamo z zunanjim razmagnetilnim poljem. Slika.4: Prikaz delnega razmagnetenja trajnega magneta Zunanje razmagnetilno polje poljske jakosti H zmanjšuje B do točke. Po prenehanju delovanja razmagnetilnega polja se gostota magnetnega pretoka B nekoliko poveča, in sicer do B m. Porast B bo sledil krivulji (H m, B m ), ki je bolj položna kakor razmagnetilna krivulja. Po ponovni izpostavitvi trajnega magneta razmagnetilnemu polju, tokrat večje poljske jakosti, kot je bila v prejšnjem primeru (H >H ), se začne B spreminjati po krivulji (H m, B m ). Nato izklopimo zunanje polje in B začne naraščati. Naraščanje sledi krivulji, dokler na doseže delovne premice in se postavi v točko (H m, B m ). Pot po zanki (H m, B m ) je reverzibilna in jo lahko ponazorimo s premico. Naklon premice je podan s permanentno permeabilnostjo µ per. Priimek in ime: List številka: 3

Principialno lahko pri delnem razmagnetenju uporabimo enak potek toka kot pri magnetenju, le z nasprotnim predznakom. Še boljše rezultate dosežemo s tokom, ki ima dušen periodični potek. Praktični preizkusi so pokazali, da je tako nastavljena delovna točka trajnega magneta časovno stabilnejša kot pri uporabi impulznega toka. Osnovno shemo vezja za generiranje dušenega periodičnega toka skozi tuljavo L, R kaže slika.5. Slika.5: Principialna shema razmagnetilnega vezja S polnilnim modulom napolnimo kondenzator do želene napetosti. Ko sklenemo stikalo S, začne tok skozi magnetilno-razmagnetilno tuljavo naraščati in v trenutku, ko doseže tok maksimalno vrednost, je v tuljavi vsa energija, ki je bila pred tem shranjena v kondenzatorju. Ker v tem vezju ni prostotečne diode, se energija pretaka iz tuljave v kondenzator in obratno. Zaradi nadomestne upornosti tuljave R amplituda nihanja eksponencialno upada. Slika.6 prikazuje časovni potek dušenega periodičnega tokovnega impulza. V tokokrogih, prikazanih na slikah. in.5, poiščimo zvezo med električnimi veličinami v vezju. Predpostavimo, da je kondenzator C napolnjen na napetost U C0. Ob vklopu stikala S lahko opišemo potek napetosti na kondenzatorju z naslednjo diferencialno enačbo: dil uc = R il + L (.), Če upoštevamo, da je tok v tokokrogu C -L, R na sliki.5. enak: duc il = ic = C,,, (.3) Priimek in ime: List številka: 4

Slika.6: Časovni potek razmagnetilnega toka in izraz (.3) vstavimo v enačbo (.), dobimo diferencialno enačbo, ki opisuje potek napetosti na kondenzatorju: d uc du, C, L C, + R C, + u = 0 (.4) C, Z reševanjem enačbe (.4) dobimo izraz za tok pri dušenem periodičnem prehodnem pojavu: kjer so: ω 0 = L C, U C 0 il = e ω L R δ = L ω 0...resonančna krožna frekvenca, δ... faktor dušenja, ω...krožna frekvenca, s katero se tok izniha. δ t sinω t ω (.5) = ω 0 δ (.6) U C 0 δ t V času τ = /δ se ordinata ovojnice ± e zmanjša za iznos /e, tako da lahko definiramo ω L časovno konstanto upadanja toka τ = /δ = L/R. Zelo pomembno je, da je konstanta τ>>π/ω, ker se le v tem primeru pretežni del energije, nakopičene v kondenzatorju, prenese v magnetilno energijo tuljave. Tok doseže maksimalno vrednost v prvi četrtini periode t p (t =π/ω) in znaša: π U C 0 ω τ I = e (.7) maks ω L Potek toka pri magnetenju (slika.3) je v prvi četrtini periode t p enak poteku toka pri razmagnetenju (slika.6). Od trenutka t pa v magnetilnem vezju prevzame prevajanje prostotečna dioda in tok začne upadati po enačbi (.8). i( t δ t t = I maks e ) (.8) Tako potek toka pri magnetenju lahko opišemo z dvema enačbama, in sicer velja enačba.5 za čas 0>t>t, od časa t naprej pa enačba.8. Delo v laboratoriju: Priimek in ime: List številka: 5

. Določite vrednosti komponent: C mag = µf C razm = µf U max,mag = V U max,razm = V L mag,razm. = µh R mag,razm. = Ω. Izračunajte maksimalno možno energijo, ki jo lahko sprostimo pri postopku magnetenja oziroma razmagnetenja! 3. Določite maksimalno vrednost toka pri postopku magnetenja oziroma razmagnetenja! 4. Izračunane vrednosti preverite na eksperimentalnem modelu! 5. Komentirajte dobljene rezultate! Priimek in ime: List številka: 6

Magnetenje Razmagnetenje i u i u i u k U = 50 V/d, k I = 50 A/d, k t = ms/d k U = 0 V/d, k I = 0 A/d, k t = ms/d