Вопрос 3 Измерение сопротивления постоянному току, тока и потерь холостого хода и короткого замыкания обмоток трансформатора.

3.1. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Общие положения

Сопротивление обмоток трансформаторов постоянному току в процессе эксплуатации измеряется для выявления неисправностей и дефектов в обмотках, в паяных соединениях обмоток, в контактных соединениях отводов, переключающих устройств.

Рекомендуемые методы: метод падения напряжения и мостовой метод.

У обмоток трансформаторов, имеющих нулевой вывод, измеряются фазные сопротивления, а у обмоток, не имеющих нулевого вывода, - линейные сопротивления. При измерении сопротивления одной обмотки другие обмотки трансформатора должны быть разомкнуты. В качестве источника постоянного тока применяется аккумуляторная батарея, емкость которой должна быть достаточной для стабильного поддержания напряжения и тока в процессе измерений.

Измерение методом падения напряжения

Метод пригоден для определения сопротивления любого значения и дает достаточно точные результаты измерения. Сущность метода заключается в измерении падения напряжения U на сопротивлении r, через которое пропускается постоянный ток  определенной величины. По результату измерений тока и напряжения определяется сопротивление г по закону Ома:

При измерении малых сопротивлений (до 10 Ом) применяют схему рис. 7.22 а, по которой провода цепи вольтметра присоединяют к выводам обмотки трансформатора непосредственно. Значение определяемого сопротивления (Ом) рассчитывается по формуле:

_,

где U - падение напряжения на сопротивлении r_х; I - ток в измерительной цепи.

При измерении больших сопротивлений (более 10 Ом), применяют схему рис. 7.22 б.

Рисунок 7.22 - Схемы измерения сопротивления

постоянному току обмоток трансформаторов:

а — схема измерения малых сопротивлений;

б — схема измерения больших сопротивлений.

Измерение мостовым методом

Мостовой метод определения сопротивления рекомендуется выполнять мостом постоянного тока, позволяющего производить измерения на месте установки трансформатора.

Для измерения малых сопротивлений (менее 1  10^-4 Ом) следует применять двойной мост постоянного тока. Измерение сопротивления обмоток постоянному току мостовым методом следует производить прибором класса точности не ниже 0,5.

Принципиальная схема двойного моста приведена на рис. 7.23а. В одной ветви моста содержатся измеряемое сопротивление r_и, эталонное сопротивление r_э, и сопротивления r₃, и r₄,, значения которых известны. В другой ветви содержатся сопротивления r₁ и r₂. Подбор сопротивлений производится таким образом, чтобы обеспечить равновесие схемы моста:

_{По условию равновесия моста измеряемое сопротивление определяется из соотношения ru = rэm.}

Точность измерения зависит от значения эталонного сопротивления r_э. Значение эталонного сопротивления должно быть того же порядка, что и значение измеряемого сопротивления.

При производстве измерений по схеме двойного моста сопротивление соединительных проводов не влияет на точность измерений, так как значения сопротивлений плеч моста r₁ + r₂ и r₃ + r₄ больше значения измеряемого сопротивления.

Измерение больших сопротивлений (1 Ом и более) целесообразно производить с помощью одинарных мостов. Принципиальная схема одинарного моста приведена на рис. 7.23 б. При измерении по схеме одинарного моста сопротивление опре­деляется из соотношения:

Рисунок 7.23 - Принципиальные схемы мостов постоянного тока:

а – двойной мост; б – одинарный мост; УР – указатель равновесия; r_и – измеряемое

сопротивление.

В качестве источника питаний следует использовать аккумуляторную батарею достаточной емкости. Точность измерений зависит от чувствительности гальванометра. Из, выпускаемых ранее отечественных приборов, могут быть использованы: прибор универсальный измерительный Р4833 и мост постоянного тока РЗЗЗ.

Прибор Р4833 позволяет измерять сопротивления в пределах от 1  10^-4 до 2  10² Ом по четырехзажимной схеме и в пределах от 10² до 10⁶ Ом по двухзажимной схеме. Класс точности прибора должен быть не ниже 0,5.

Мост РЗЗЗ позволяет измерять сопротивления в пределах 1÷9,999 Ом по четырехзажимной схеме и в пределах 10÷99,99 Ом по двухзажимной схеме. Класс точности моста должен быть не ниже 0,5.

Измерение сопротивления обмоток производится по четырех зажимной схеме включения моста. Методика измерений будет отработана на практических занятиях.