Измерение сопротивления обмоток постоянному току Общие положения

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

Рекомендуются два метода измерения сопротивления постоянному току: 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. Рекомендуется применять аккумуляторную батарею емкостью 150 Ач, напряжением 12 В.

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. 3.22 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. 3.22 б.

Рисунок 3.22 - Схемы измерения сопротивления

постоянному току обмоток трансформаторов:

а — схема измерения малых сопротивлений;

б — схема измерения больших сопротивлений.

Класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 0,5, а пределы измерений этих приборов должны обеспечивать отклонение стрелки на второй половине шкалы. Для измерения тока и напряжения рекомендуются применять вольтамперметры и амперметры магнитоэлектрической системы классом точности 0,2 и 0,5, соответственно.

Сопротивление ползунковых реостатов, применяемых в схеме измерения, должно быть в 5-10 раз больше сопротивления обмотки трансформатора. Для шунтирования реостата могут использоваться переключающие устройства любой конструкции на соответствующий ток.

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. 3.23 а. 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. 3.23 б.

Рисунок 3.23 - Принципиальные схемы мостов постоянного тока:

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

При измерении по схеме одинарного моста сопротивление опре­деляется из соотношения:

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 четырехзажимной схеме включения моста, для чего необходимо:

• перемычку, соединяющую зажимы 1 и 2 прибора отсоединить;

• измеряемое сопротивление присоединить к зажимам 1,2,3 и 4 с помощью четырех проводников (сопротивление проводников должно быть не более 0,005 Ом);

• переключатель схемы поставить в положение «МВ»;

• установить переключатель плеч отношений на соответствующий множитель, в зависимости от предполагаемой величины R_х и установить на четырех декадах сравнительного плеча ожидаемое сопротивление;

• нажать кнопку «ВКЛЮЧ. ГАЛЬВАНОМЕТРА» и переходить на измерение при нажатой кнопке «ГРУБО». Уравновешивание схемы производится ручками переключателей П1 - П4 до тех пор, пока стрелка гальванометра не станет на нуль;

• нажать кнопку «ТОЧНО» и окончательно уравновесить мост;

• после окончания измерений кнопки «ТОЧНО», «ГРУБО» и «ВКЛЮЧ. ГАЛЬВАНОМЕТРА» отжать.

Аналогичные замеры провести при других сочетаниях и на других обмотках.

Из современных приборов могут применяться следующие отечественные и зарубежные приборы:

- омметры марки ТС-1, «Виток», ОА 3201, ОА 3201М (ОАО «НИИЭМП»);

- микроомметры марки ТС-2, ТС-3,ТС-200 (ОАО «НИИЭМП»);

- микроомметр ММR - 620/630 (SONEL);

- переносной микроомметр MI 3242, MI 3250, MI 3252 MikroOhm 2A (METREL);

- микроомметр СА 10 new, CA 6250 (CHAU

8.