Сопротивление обмоток трансформатора: Как прозвонить трансформатор или как определить обмотки трансформатора

Как прозвонить трансформатор или как определить обмотки трансформатора

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. На первых порах занятий радиоэлектроникой у начинающих радиолюбителей, да и не только у радиолюбителей, возникает очень много вопросов, связанных с прозвонкой или определением обмоток трансформатора. Это хорошо, если у трансформатора всего две обмотки. А если их несколько, да и еще у каждой обмотки несколько выводов. Тут просто караул кричи. В этой статье я расскажу Вам, как можно определить обмотки трансформатора визуальным осмотром и с помощью мультиметра.

Как Вы знаете, трансформаторы предназначены для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины. Самый обычный трансформатор имеет одну первичную и одну вторичную обмотки. Питающее напряжение подается на первичную обмотку, а ко вторичной обмотке подключается нагрузка. На практике же большинство трансформаторов может иметь несколько обмоток, что и вызывает затруднение в их определении.

1. Определение обмоток визуальным осмотром.

При визуальном осмотре трансформатора обращают внимание на его внешний защитный слой изоляции, потому как у некоторых моделей на внешнем слое изображают электрическую схему с обозначением всех обмоток и выводов; у некоторых моделей выводы обмоток только маркируют цифрами. Также можно встретить старые отечественные трансформаторы, на внешнем слое которых указывают маркировку в виде цифрового кода, по которому в справочниках для радиолюбителей есть вся информация о конкретном трансформаторе.

Если трансформатор попался без опознавательных знаков, то обращают внимание на диаметр обмоточного провода, которым намотаны обмотки. Диаметр провода можно определить по выступающим выводам концов обмоток, выпущенных для закрепления на контактных лепестках, расположенных на элементах каркаса трансформатора. Как правило, первичную обмотку мотают проводом меньшего сечения, по отношению к вторичной.

Диаметр провода вторичной обмотки всегда больше.

Исключением могут быть повышающие трансформаторы, работающие в схемах преобразователей напряжения и тока. Их первичная обмотка выполнена толстым проводом, так как генерирует высокое напряжение во вторичной обмотке. Но такие трансформаторы встречаются очень редко.

При изготовлении трансформаторов первичную обмотку, как правило, мотают первой. Ее легко определить по выступающим концам выводов обмотки, расположенных ближе к магнитопроводу. Вторичную обмотку наматывают поверх первичной, и поэтому концы ее выводов расположены ближе к внешнему слою изоляции.

В некоторых моделях сетевых трансформаторов, используемых в блоках питания бытовой радиоаппаратуры, обмотки располагают на пластмассовом каркасе, разделенном на две части: в одной части находится первичная обмотка, а в другой вторичная. К выводам первичной обмотки припаивают гибкий монтажный провод, а выводы вторичной обмотки оставляют в виде обмоточного провода.

2. Определение обмоток по сопротивлению.

Когда предварительный анализ обмоток произведен, необходимо убедиться в правильности сделанных выводов, а заодно прозвонить обмотки на отсутствие обрыва. Для этого воспользуемся мультиметром. Если Вы не знаете как измерить сопротивление мультиметром, то прочитайте эту статью.

Вначале прозвоним обычный сетевой трансформатор, у которого всего две обмотки.
Мультиметр переводим в режим «Прозвонка» и производим измерение сопротивления предполагаемых первичной и вторичной обмоток. Здесь все просто: у какой из обмоток величина сопротивления больше, та обмотка и является первичной.

Это объясняется тем, что в маломощных трансформаторах и трансформаторах средней мощности первичная обмотка может содержать 1000…5000 витков, намотанных тонким медным проводом, и при этом может достичь сопротивления до 1,5 кОм. Тогда как вторичная обмотка содержит небольшое количество витков, намотанных толстым проводом, и ее сопротивление может составлять всего несколько десятков ом.

Теперь прозвоним трансформатор, у которого несколько обмоток. Для этого воспользуемся листком бумаги, ручкой и мультиметром. На бумаге будем зарисовывать и записывать величины сопротивлений обмоток.

Делается это так: одним щупом мультиметра садимся на любой крайний вывод, а вторым щупом по очереди касаемся остальных выводов трансформатора и записываем полученное значение сопротивлений. Выводы, между которыми мультиметр покажет сопротивление, и будут являться выводами одной обмотки. Если обмотка без средних отводов, то сопротивление будет только между двумя выводами. Если же обмотка имеет один или несколько отводов, то мультиметр покажет сопротивление между всеми этими отводами.

Например. Первичная обмотка может иметь несколько отводов, когда трансформатор рассчитан на работу в сети с напряжениями 110В, 127В и 220В. Вторичная обмотка также может иметь один или несколько отводов, когда хотят от одного трансформатора получить несколько напряжений.

Идем дальше. Когда первая обмотка и ее выводы будут найдены, то переходим к поиску следующей обмотки. Щупом опять садимся на следующий свободный вывод, а другим поочередно касаемся оставшихся выводов и записываем результат. И таким образом производим измерение, пока не будут найдены все обмотки.

Например. Между выводами с номерами 1 и 2 величина сопротивления составила 21 Ом, тогда как между остальными выводами мультиметр показал бесконечность. Из этого следует, что мы нашли обмотку, у которой выводы обозначены номерами 1 и 2. Нарисуем ее так:

Теперь щупом садимся на вывод 3, а другим щупом поочередно касаемся выводов с номерами от 4 до 10. Мультиметр показал сопротивление только между выводами 3, 4 и 5. Причем между выводами 3 и 4 величина сопротивления составила 6 Ом, а между парой выводов

3, 5 и 4, 5 получилось по 3 Ома. Отсюда делаем вывод, что эта обмотка с отводом посередине, т.е. пары 3, 5 и 4, 5 намотаны равным количеством витков, и что с этой обмотки снимается два одинаковых напряжения относительно общего вывода 5. Рисуем так:

Производим измерение далее.
Между выводами 6 и 7 величина сопротивления составила 16 Ом. Рисуем так:

Ну и между выводами 9 и 10 сопротивление составило 270 Ом.
А так как среди всех обмоток эта оказалась с самой большой величиной сопротивления, то она и является первичной. Рисуем так:

Вывод 8, к которому припаяна желто-зеленая жилка, ни как не звонился, поэтому смело утверждаем, что это экранирующая обмотка (экран), которую наматывают поверх первичной, чтобы устранить влияние ее магнитного поля на другие обмотки. Как правило, экранирующую обмотку соединяют с корпусом радиоаппаратуры.

В итоге у нас получилось четыре обмотки, из которых одна сетевая и три понижающих. Экранирующая обмотка обозначается пунктирной линией и располагается параллельно с сердечником. И вот на основе полученных результатов нарисуем электрическую схему трансформатора.

Теперь остается подать напряжение на первичную обмотку и измерить выходящие напряжения. Однако тут есть один момент, который необходимо знать, если Вы сомневаетесь в правильности определения первичной (сетевой) обмотки.

Здесь все просто: чтобы не сжечь обмотку трансформатора и ограничить через нее нежелательный ток нужно последовательно с этой обмоткой включить лампу накаливания на напряжение 220В и мощностью 40 – 100 Вт. Если обмотка определена правильно, то нить накала лампы должна не гореть или еле тлеть. Если же лампа будет гореть достаточно ярко, то есть вероятность того, что сетевая обмотка трансформатора рассчитана на питающее напряжение 110 — 127В или Вы ее прозвонили неправильно.

Второй момент, по которому можно судить о правильности подключения трансформатора к сети — это сама работа трансформатора. При правильном включении работа трансформатора практически беззвучна и сопровождается слегка ощутимой вибрацией. Если же он будет громко гудеть и сильно вибрировать, и при этом будет нагреваться обмотка и из нее может пойти дым, то трансформатор однозначно включен неправильно. В этом случае тут же отключайте трансформатор от сети, чтобы не повредить обмотку.

Однако и тут есть пару нюансов, которые необходимо учитывать, потому как у некоторых трансформаторов каркас с обмотками может неплотно прилегать к сердечнику и от этого работа трансформатора может сопровождаться некоторым гудением и вибрацией, но при этом обмотка греться не будет. В этом случае в зазор между сердечником и каркасом можно вставить кусочек дерева, пластмассы или кусок провода в изоляции и, тем самым, плотно зафиксировать каркас.

Также характерный гул и вибрацию может вызвать плохая стяжка пластин, из которых собран сердечник магнитопровода. Как правило, стягивание сердечника производится металлической скобой, специальными планками, болтами или стяжками, которые обеспечивают необходимую механическую прочность и жесткое соединение деталей сердечника.

Ну вот в принципе и все, что хотел сказать о прозвонке и определению обмоток трансформатора. Если у Вас возникли вопросы по этой теме, то задавайте их в комментариях к статье. Также, в дополнение к статье, можете посмотреть видеоролик.

Удачи!

Реактивное сопротивление трансформатора: формулы расчета

Мы привыкли считать, что все магнитные потоки в трансформаторе пронизывают обе обмотки и магнитопровод. Если бы существовал идеальный трансформатор, то это действительно так бы и происходило. К сожалению, в реальности часть магнитного потока преодолевает изоляционное пространство, выходит за пределы обмоток и замыкается в них (см. рис. 1). В результате возникает реактивное сопротивление трансформатора. Такое явление ещё называют рассеиванием магнитных потоков.

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая рассеивание магнитных потоков

В катушках существуют и другие сопротивления, являющиеся причинами потерь мощности. Таковыми являются: внутреннее сопротивление материалов обмоток, и рассеивания, вызванные индуктивными сопротивлениями. Совокупность рассеиваний магнитных потоков называют внутренним сопротивлением или импедансом трансформатора.

Потери реактивных мощностей

Вспомним, как работает идеальный двухобмоточный трансформатор (см. рис. 2). Когда первичная обмотка окажется под переменным напряжением (например, от электрической сети), возникнет магнитный поток, который пронизывает вторичную катушку индуктивности. Под действием магнитных полей происходит возбуждение вторичных обмоток, в витках которых возникает ЭДС. При подключении активной мощности к прибору во вторичной цепи начинает протекать переменный ток с частотой входного тока.

Рис. 2. Устройство трансформатора

В идеальном трансформаторе образуется прямо пропорциональная связь между напряжениями в обмотках. Их соотношение определяется соотношением числа витков каждой из катушек. Если U₁ и U₂ – напряжения в первой и второй обмотке соответственно, а w₁ и w₂ – количество витков обмоток, то справедлива формула: U₁ / U₂ = w₁ / w₂.

Другими словами: напряжение в рабочей обмотке во столько раз больше (меньше), во сколько раз количество мотков второй катушки увеличено (уменьшено) по отношению к числу витков, образующих первичную обмотку.

Величину w₁ / w₂ = k принято называть коэффициентом трансформации. Заметим, что формула, приведённая выше, применима также для автотрансформаторов.

В реальном трансформаторе часть энергии теряется из-за рассеяния магнитных потоков (см. рис. 1). Зоны, где происходит концентрация потоков рассеяния обозначены пунктирными линиями. На рисунке видно, что индуктивность рассеяния охватывает  магнитопровод и выходит за пределы обмоток.

Наличие реактивных сопротивлений в совокупности с активным сопротивлением обмоток приводят к нагреванию конструкции. То есть, при расчётах КПД необходимо учитывать импеданс трансформатора.

Обозначим активное сопротивление обмоток символами R₁ и R₂ соответственно, а реактивное – буквами X₁ и X₂. Тогда импеданс первичной обмотки можно записать в виде: Z₁= R₁+jX₁. Для рабочей катушки соответственно будем иметь: Z₂= R₂+jX₂, где j – коэффициент, зависящий от типа сердечника.

Реактивное сопротивление можно представить в виде разницы индукционного и ёмкостного показателя: X = R_L – R_C. Учитывая, что R_L =  ωL, а R_C = 1/ωC, где ω – частота тока, получаем формулу для вычисления реактивного сопротивления: X = ωL – 1/ωC.

Не прибегая к цепочке преобразований, приведём готовую формулу для расчёта полного сопротивления, то есть, для определения импеданса трансформатора:

Суммарное сопротивление трансформатора необходимо знать для определения его КПД. Величины потерь в основном зависят от материала обмоток и конструктивных особенностей трансформаторного железа. Вихревые потоки в монолитных стальных сердечниках значительно больше, чем многосекционных конструкциях магнитопроводов. Поэтому на практике сердечники изготавливаются из тонких пластин трансформаторной стали. С целью повышения удельного сопротивления материала, в железо добавляют кремний, а сами пластины покрывают изоляционным лаком.

Для определения параметров трансформаторов важно найти активное и реактивное сопротивление, провести расчёты потерь холостого хода. Приведённая выше формула не практична для вычисления импеданса по причине сложности измерений величин индукционного и ёмкостного сопротивлений. Поэтому на практике пользуются другими методами для расчёта, основанными на особенностях режимов работы силовых трансформаторов.

Режимы работы

Двухобмоточный трансформатор способен работать в одном из трёх режимов:

• вхолостую;
• в режиме нагрузки;
• в состоянии короткого замыкания.

Для проведения расчётов режимов электрических цепей проводимости заменяют нагрузкой, величина которой равна потерям при работе в режиме холостого хода. Вычисления параметров схемы замещения проводят опытным путём, переводя трансформатор в один из возможных режимов: холостого хода, либо в состояние короткого замыкания. Таким способом можно определить:

• уровень потерь активной мощности при работе на холостом ходу;
• величины потерь активной мощности в короткозамкнутом приборе;
• напряжение короткого замыкания;
• силу тока холостого хода;
• активное и реактивное сопротивление в короткозамкнутом трансформаторе.

Параметры режима холостого хода

Для перехода в работу на холостом ходу необходимо убрать отсутствует нагрузку на вторичной обмотке, то есть – разомкнуть электрическую цепь. В разомкнутой катушке напряжение отсутствует. Главной составляющей тока в первичной цепи является ток, возникающий на реактивных сопротивлениях. С помощью измерительных приборов довольно просто найти основные параметры переменного тока намагничивания, используя которые можно вычислить потери мощности, умножив силу тока на подаваемое напряжение.

Схема измерений на холостом ходу показана на рисунке 3. На схеме показаны точки для подключения измерительных приборов.

Рис. 3. Схема режима холостого хода

Формула, применяемая для  расчётов параметров реактивной проводимости, выглядит так: В_т = I_х%*S_ном  / 100* U_{в ном}²  Умножитель 100 в знаменателе применён потому, что величина тока холостого хода I_х обычно выражается в процентах.

Режим короткого замыкания

Для перевода трансформатора на работу в режиме короткого замыкания закорачивают обмотку низшего напряжения. На вторую катушку подают такое напряжение, при котором в каждой обмотке циркулирует номинальный ток. Поскольку подаваемое напряжение существенно ниже номинальных напряжений, то потери активной мощности в проводимости настолько малы, что ими можно пренебречь.

Таким образом, у нас остаются активные мощности в трансформаторе, которые расходуются на нагрев обмоток: ΔP_k = 3* I_1ном * R_т. Выразив ток I_{1 ном} через напряжение U_ка и сопротивление R_т, умножив выражение на 100, получим формулу для вычисления падения напряжения в зонах активного сопротивления (в процентах):

Активное сопротивление двухобмоточного силового трансформатора вычисляем по формуле:

Подставив значение R_т в предыдущую формулу, получим:

Вывод: в короткозамкнутом трансформаторе падение напряжения в зоне активного сопротивления (выраженная в %) прямо пропорционально размеру потерь активной мощности.

Формула для вычисления падения напряжения в зонах реактивных сопротивлений имеет вид:

Отсюда находим:

Величины реактивных сопротивлений в современных трансформаторах гораздо меньше активного. Поэтому можно считать что падение напряжения в зоне реактивного сопротивления U_{к р} ≈ U_к, поэтому для практических расчётов можно пользоваться формулой: X_T = U_k*U_{в ном}² / 100*S_ном

Рассуждения, приведённые выше, справедливы также для многообмоточных, в том числе и для трёхфазных трансформаторов. Однако вычисления проводятся по каждой обмотке в отдельности, а задача сводится к решению систем уравнений.

Знание коэффициентов мощности, сопротивления рассеивания и других параметров магнитных цепей позволяет делать расчёты для определения величин номинальных нагрузок. Это, в свою очередь, обеспечивает работу трансформатора в промежутке номинальных мощностей.

Список использованной литературы

• Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975
• Н.А. Костин, О.Г.Шейкина «Теоретические основы электротехники» 2007
• Нейман Л.Р., Демирчян К.С. «Теоретические основы электротехники» 1981
• Бартош А.И. «Электрика для любознательных» 2019

Сопротивление обмотки трансформатора 220в.

Определение характеристик силового трансформатора без маркировки. Измерение тока холостого хода

Прежде чем подключать трансформатор к сети,нужно определить первичную обмотку трансформатора, прозвонить его первичные и вторичные обмотки омметром.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.

несколько первичных обмоток

Первичных (сетевых) обмоток может быть несколько, либо единственная обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и рассчитан на использование при разных напряжениях сети.

В двух каркасных трансформаторах на стержневых магнитопроводах, первичные обмотки распределены по обоим каркасам.

защищен предохранителем

При пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном , предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор

Когда неизвестен тип силового трансформатора, тем более мы не знаем его паспортных данных, на помощь приходит обыкновенный стрелочный тестер и не хитрое приспособление в лице лампы накаливания.

Как подобрать предохранитель для трансформатора

Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:

I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (~220 Вольт).

35 / 220 = 0,16 Ампер

Ближайшее значение – 0,25 Ампер.

определение первичного напряжения трансформатора

Схема измерения тока Холостого Хода (ХХ) трансформатора. Ток ХХ трансформатора обычно замеряют, чтобы исключить наличие короткозамкнутых витков или убедится в правильности подключения первичной обмотки.

При замере тока ХХ, нужно плавно поднимать напряжение питания. При этом ток должен плавно возрастать. Когда напряжение превысит 230 Вольт, ток обычно начинает возрастать более резко. Если ток начинает резко возрастать при напряжении значительно меньшем, чем 220 Вольт, значит, либо Вы неправильно выбрали первичную обмотку, либо она неисправна.

Мощность (Вт)	Ток ХХ (мА)
5 — 10	10 — 200
10 -50	20 — 100
50 — 150	50 — 300
150 — 300	100 — 500
300 — 1000	200 — 1000

Ориентировочные токи ХХ трансформаторов в зависимости от мощности.
Нужно добавить, что токи ХХ трансформаторов даже одной и той же габаритной мощности могут очень сильно отличаться. Чем более высокие значения индукции заложены в расчёт, тем больше ток ХХ.

Схема подключения, при определения количества витков на вольт.

Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН,
ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать
трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?

Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор и ему подобные.

Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока , но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.

Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?

Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —
амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

50/S

Сопутствующие формулы:

P=U2*I2 (мощность трансформатора)

Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S

I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)

W1=220*N (количество витков первичной обмотки)

W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)

D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

50/S — это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо
витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая
трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное
пространство (щель).

Подключаем лабораторный автотрансформатор к
первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем
контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала
появления тока холостого хода.

Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении (2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.

Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать
вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв
подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из
полученных измерений.

Если такой вопрос предстоит решить бывалому электрику, это не составит для него никакого труда, так как выяснить где начало и конец – это самое легкое, что может для него быть. На самом деле и для опытного человека это, также, не составляет особого труда, необходимо знать основные параметры и конструктивные правила, а также соблюдать технику безопасности, при работе с электрическими приборами и установками, а также с высоковольтным напряжением, чтобы не произошло никаких непредвиденных ситуаций со здоровьем.

Определение первичной и вторичной обмотки трансформаторной установки

Бывает так, что трансформаторная установка на своем корпусе не имеет абсолютно никакие опознавательные знаки, но имеет медные шнуры, которые выступают из четырех выводах. Одна выводка имеет большой шнур из меди, а другая, тонкий. Человек, который уже сталкивался с таким вопросом, моментально будет уверен в том, что нужно делать. Так как супертонкий шнур – и есть электрообмотка первичного типа, соответственно второй шнур – вторичного типа.

Одним из обязательных указаний есть то, что первичная обмотка подключается только к сети с напряжением 220 вольт и она обматывается тоненьким шнуром из медной основы. Значит, делая вывод, можно сказать, первоначальная обмотка будет исполнена тонким проводом, а также сопротивление у нее 62 Ома. Так как вторичная электрообмотка исполнена толстым шнуром, сопротивление меньше. Вторичная электрообмотка может включать несколько витков, чего не скажешь про первичную, она всегда только одна.

Прежде чем подключать трансформатор к сети,нужно определить первичную обмотку трансформатора, прозвонить его первичные и вторичные обмотки омметром.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.

несколько первичных обмоток

Первичных (сетевых) обмоток может быть несколько, либо единственная обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и рассчитан на использование при разных напряжениях сети.

В двух каркасных трансформаторах на стержневых магнитопроводах, первичные обмотки распределены по обоим каркасам.

защищен предохранителем

При пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном , предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор

Когда неизвестен тип силового трансформатора, тем более мы не знаем его паспортных данных, на помощь приходит обыкновенный стрелочный тестер и не хитрое приспособление в лице лампы накаливания.

Как подобрать предохранитель для трансформатора

Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:

I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (~220 Вольт).

35 / 220 = 0,16 Ампер

Ближайшее значение – 0,25 Ампер.

определение первичного напряжения трансформатора

Схема измерения тока Холостого Хода (ХХ) трансформатора. Ток ХХ трансформатора обычно замеряют, чтобы исключить наличие короткозамкнутых витков или убедится в правильности подключения первичной обмотки.

При замере тока ХХ, нужно плавно поднимать напряжение питания. При этом ток должен плавно возрастать. Когда напряжение превысит 230 Вольт, ток обычно начинает возрастать более резко. Если ток начинает резко возрастать при напряжении значительно меньшем, чем 220 Вольт, значит, либо Вы неправильно выбрали первичную обмотку, либо она неисправна.

Мощность (Вт)	Ток ХХ (мА)
5 — 10	10 — 200
10 -50	20 — 100
50 — 150	50 — 300
150 — 300	100 — 500
300 — 1000	200 — 1000

Ориентировочные токи ХХ трансформаторов в зависимости от мощности.
Нужно добавить, что токи ХХ трансформаторов даже одной и той же габаритной мощности могут очень сильно отличаться. Чем более высокие значения индукции заложены в расчёт, тем больше ток ХХ.

Схема подключения, при определения количества витков на вольт.

Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН,
ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать
трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?

Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор и ему подобные.

Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока , но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.

Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?

Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —
амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

50/S

Сопутствующие формулы:

P=U2*I2 (мощность трансформатора)

Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S

I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)

W1=220*N (количество витков первичной обмотки)

W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)

D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

50/S — это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо
витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая
трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное
пространство (щель).

Подключаем лабораторный автотрансформатор к
первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем
контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала
появления тока холостого хода.

Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении (2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.

Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать
вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв
подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из
полученных измерений.

Первичная обмотка трансформатора – это часть устройства, к которой подводится преобразуемый переменный ток. Определить, где первичная, а где вторичная обмотка трансформатора, важно при использовании устройств без заводской маркировки и самодельных катушек.

На самодельных трансформаторах нет обозначений первичной обмотки.

Знания о внутреннем строении и принципе действия трансформаторов имеют практическое значение для начинающих радиолюбителей и домашних мастеров. Имея информацию о типах обмоток, методах их расчета и главных отличиях, можно с большей уверенностью начинать создание систем освещения и прочих устройств.

Типы трансформаторных обмоток

В зависимости от взаиморасположения проводящих ток элементов, направления их намотки и формы сечения провода выделяют несколько типов обмоток трансформаторов:

1. Однослойная или двухслойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода. Технология ее изготовления очень проста, благодаря чему такие катушки получили широкое распространение. Обмотка имеет небольшую толщину, что уменьшает нагрев устройства. Из недостатков следует выделить небольшую прочность конструкции.
2. Многослойная цилиндрическая обмотка является аналогом предыдущего типа, но провод расположен в несколько слоев. Окна магнитной системы при этом заполняются лучше, но появляется проблема перегрева.
3. Цилиндрическая многослойная обмотка из провода круглого сечения обладает свойствами, близкими к предыдущим разновидностям обмоток, но к недостаткам добавляется утрата прочности по мере роста мощности.
4. Винтовая обмотка с одним, двумя и больше ходами имеет высокую прочность, отличную изоляцию и охлаждение. По сравнению с цилиндрическими обмотками, винтовая обходится дороже в производстве.
5. Непрерывная обмотка из провода прямоугольного сечения не перегревается, она обладает значительным запасом прочности.
6. Многослойная обмотка из фольги устойчива к повреждениям, хорошо заполняет окно магнитной системы, но технология производства таких катушек сложная и дорогостоящая.

У трансформаторов есть шесть основных типов обмотки.

На схемах трансформаторов начало обмоток высокого напряжения обозначается большими буквами латинского алфавита (A, B, C), а такая же часть проводов низкого напряжения – строчными буквами. Противоположный конец обмотки имеет общепринятое условное обозначение, состоящее из конечных трех букв латинского алфавита – X, Y, Z для входящего напряжения и x, y, z для выходящего.

Различают обмотки и по назначению:

• основные – к ним относятся первичная и вторичная обмотки, по которым ток подается из сети и поступает к месту потребления;
• регулирующие – являют собой отводы, главная функция которых – изменение коэффициента трансформации напряжения;
• вспомогательные – используются для обеспечения нужд самого трансформатора.

Автоматизированный расчет намотки трансформатора

Правильно выбрать трансформатор важно не только при проведении ремонта электрической сети, систем освещения и цепей управления. Расчет важен и для радиолюбителей, которые хотят самостоятельно изготовить катушку для конструируемого прибора.

Для этого существуют удобные программы-калькуляторы, которые обладают широким функционалом и оперируют различными методами расчета.

Специальные программы облегчат расчет траснформатора.

• напряжение, подающееся на первичную обмотку катушки, в большинстве случаев это для домашних нужд
• напряжение составляет 220 вольт;
• напряжение на вторичной обмотке;
• сила тока вторичной обмотки.

Результат расчетов представлен в виде удобной таблицы, в которой указаны такие значения, как параметры сердечника и высота стержня, сечение провода, количество витков и мощность обмоток.

Автоматизированный расчет сильно упрощает теоретическую часть процесса конструирования трансформатора, позволяя сосредоточиться на важных деталях.

Отличия первичной обмотки от вторичной

Определить тип обмотки можно по ее сопротивлению.

Определение типа обмотки может быть важным в тех случаях, когда на трансформаторе не сохранилось никаких обозначений. Как узнать, где первичная, а где вторичная обмотка? Они рассчитаны на разное напряжение. Если к сети в 220 В подключить вторичную обмотку, то устройство просто сгорит.

Главный визуальный критерий, при помощи которого можно определить тип обмотки, – толщина провода, припаянного к его выводам . Трансформатор имеет 4 выхода: два для подключения к сети, а еще два для вывода напряжения. Провода, которыми первичная обмотка соединяется с сетью, имеют небольшую толщину. Вторичная обмотка подключена проводами довольно большого поперечного сечения.

Еще один верный признак, позволяющий узнать тип обмотки, – измерение сопротивления провода. Сопротивление первичной обмотки имеет довольно высокое значение тогда, когда у вторичной оно может составлять до 1 Ома.

Вне зависимости от модели, первичная обмотка трансформатора всегда будет одна. На принципиальных схемах она обозначается римской цифрой I. Вторичных обмоток может быть несколько, их обозначение – II, III, IV, и т.д. Не стоит допускать распространенной ошибки, называя такие обмотки третичными, четвертичными и так далее. Все они имеют один ранг и называются вторичными.

Какие функции выполняет трансформатор?

Трансформаторы широко используются в зарядных устройствах.

Главная функция трансформаторов состоит в понижении или повышении напряжения подаваемого на них тока. Эти устройства находят широкое применение в высоковольтных сетях, которые доставляют электричество от места его выработки до конечного потребителя.

В современном домашнем хозяйстве трудно обойтись без трансформатора тока. Данные устройства используются во всех типах техники, начиная от холодильника и заканчивая компьютером.

Еще недавно размеры и вес бытовой техники часто определялись именно параметрами трансформатора, ведь основное правило заключалось в том, что чем выше мощность преобразователя тока, тем он больше и тяжелее. Чтобы увидеть это, достаточно просто сравнить между собой два типа зарядных устройств. Трансформаторы от старого мобильного телефона и современного смартфона или планшета. В первом случае перед нами будет небольшое, но увесистое приспособление для зарядки, которое заметно греется и часто выходит из строя. Импульсные трансформаторы отличаются бесшумной работой, компактностью и высокой надежностью. Принцип их действия заключается в том, что переменное напряжение сначала поступает на выпрямитель и преобразовывается в высокочастотные импульсы, которые подаются на небольшой трансформатор.

В условиях проведения ремонта техники дома часто возникает потребность самостоятельной намотки катушки трансформатора. Для этого используют сборные сердечники, которые состоят из отдельных пластин. Детали соединяются между собой посредством замка, образовывая жесткую конструкцию. Обмотка проводом производится при помощи самодельного устройства, которое работает по принципу коловорота.

Создавая такой трансформатор, следует помнить: чем плотнее и аккуратнее намотана проволока, тем меньше проблем будет возникать с эксплуатацией такого устройства.

Витки отделяются друг от друга одинарным слоем бумаги, промазанной клеем, а первичная обмотка отделяется от вторичной промежутком из 4-5 слоев бумаги. Такая изоляция обеспечит защиту от пробоев и короткого замыкания. Правильно собранный трансформатор гарантирует стабильность работы техники, отсутствие назойливого гула и перегревов.

Заключение по теме

Трансформаторы используются в большинстве окружающей нас техники. Знание об их внутреннем строении дает возможность при необходимости произвести их ремонт, обслуживание или замену.

Отличить первичную обмотку от вторичной бывает важно для правильного подключения устройства в сеть. Подобная проблема может возникнуть и при использовании самодельных устройств или трансформаторов без маркировки.

Непрерывная катушечная обмотка применяется только при напряжении 110 кВ и выше. При использовании в обмотке нескольких параллельных проводов транспозиция делается, как в винтовых параллельных обмотках.

Трансформаторы применяются практически во всех электроприборах, как промышленных, так и бытовых.

Оставим за рамками статьи трансформаторы, используемые энергетическими компаниями, и рассмотрим устройства преобразования напряжения, применяемые в блоках питания домашних электроприборов.

Как работает трансформатор, и для чего он нужен?

Трансформатор относится к элементарным электротехническим устройствам. Принцип его работы основан на возбуждении магнитного поля и двустороннем его преобразовании.

Важно! Индуцировать магнитное поле на сердечнике можно только с помощью переменного тока. Поэтому трансформаторов, работающих на постоянном токе, не существует. При необходимости преобразовать постоянное напряжение, его сначала делают переменным или импульсным. Например, с помощью задающих генераторов.

На единый магнитный сердечник наматывается первичная обмотка, на которую подается переменное напряжение с первичными характеристиками. На остальных обмотках, намотанных на тот же сердечник, индуцируется переменное напряжение. Разница в количестве витков в отношении к первичке, определяет коэффициент передачи.

Как рассчитать обмотку трансформатора?

Например, первичка состоит из 2200 витков и на нее подается 220 вольт переменного напряжения. На каждые 10 витков такого трансформатора приходится 1 вольт. Соответственно, для получения требуемого значения напряжения на вторичных обмотках, необходимо умножить его на 10, и мы получим количество витков вторички.

Чтобы получить 24 вольта, нам необходимо 240 витков вторичной обмотки. Если требуется с одного трансформатора снимать несколько значений, можно намотать несколько обмоток.
Как проверить трансформатор и определить его обмотки?

Конец одной обмотки часто соединяют с началом следующей. Например, мы имеем две вторички на 240 и на 200 витков, соединенных последовательно. Тогда на I обмотке будет 24 вольта, на II – 20 вольт. А если снять напряжение с крайних выводов – получится 44 вольта.

Следующее значение – максимальная мощность нагрузки. Это неизменная величина. Если первичка рассчитана на мощность 220Вт, значит, через нее можно пропустить ток 1А. Соответственно, при напряжении 20 вольт на вторичной обмотке, рабочий ток может достигать 11А.

Исходя из требуемой мощности, рассчитывается сечение магнитопровода (сердечника) и сечение проводника, из которого наматываются обмотки.

Чтобы понять принцип расчета магнитопровода, взгляните на приложенную таблицу:

Это типовой расчет для Ш образного сердечника, применяемого в большинстве бытовых трансформаторов. Магнитопровод набирается из пластин, выполненных из электротехнической стали или сплавов на основе железа с добавлением никеля. Такой материал отлично справляется с удержанием стабильного магнитного поля.

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току | Технология и оборудование производства трансформаторов | Архивы

Страница 86 из 92

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току входит в обязательный объем контрольных испытаний каждого выпускаемого с завода трансформатора. По результатам измерения сопротивления обмоток можно оценить качество соединений и паек в обмотках, качество контактов переключателей, установить отсутствие обрывов в обмотках или в отдельных параллельных ветвях. Сопротивление измеряют у всех обмоток (ВН, НН, СН) на всех доступных ответвлениях.
В трехфазных трансформаторах измеряют сопротивление каждой обмотки для всех трех фаз, для чего определяют сопротивление между началом и концом каждой фазы. Если нет вывода нейтральной точки, сопротивление измеряют между линейными зажимами. Сопротивление фазы составляет rф=rИЗM/2 при соединении обмотки В звезду и rф = 3 rизм/2 при соединении В треугольник, где rизм — измеренное сопротивление обмотки.

Рис. 22-10. Схема измерения сопротивления обмоток.
а— при малом сопротивлении; б —при большом сопротивлении.

Сопротивления обмоток различных фаз отличаются более чем на 2%. Если они отличаются больше, значит, имеется какой-то дефект в токоведущей цепи: плохое качество соединения, пайки обмотки или контакта переключателя, обрыв параллельной ветви.
Измеренное сопротивление приводят к рабочей температуре обмотки трансформатора (75 °С для масляных трансформаторов) по формуле

где Т — температура обмотки при измерениях, принимаемая равной температуре верхних слоев масла или температуре окружающего воздуха.
Сопротивление обмоток трансформатора определяют по падению напряжения (показаниями амперметра и милливольтметра) и с помощью мостовой схемы. Метод падения напряжения проще измерения по мостовой схеме, но дает менее точные результаты.
При измерении сопротивления по падению напряжения обмотку трансформатора включают в сеть источника постоянного тока. Во избежание нагрева обмоток, вносящего ошибки в результаты измерений, ток при измерении сопротивления не должен превышать 20% номинального тока обмотки. Схема включения измерительных приборов зависит от величины измеряемого сопротивления.
При малом сопротивлении обмотки трансформатора вольтметр (милливольтметр) включают непосредственно на зажимы обмотки (рис. 22-10,а). В этом случае сопротивление вольтметра очень велико по сравнению с сопротивлением обмотки трансформатора, так что током, протекающим через вольтметр, можно пренебречь. При большом сопротивлении обмотки амперметр должен быть включен последовательно с обмоткой (рис. 22-10,б) так чтобы через амперметр протекал ток, равный току в обмотке. Сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлением обмотки трансформатора, и ошибка измерения будет мала.
На практике сопротивление обмотки сопоставляют со среднегеометрическим значением сопротивлений амперметра и вольтметра. При сопротивлении обмотки трансформатора, меньшим среднегеометрического значения сопротивлений измерительных приборовприменяют схему, изображенную на рис. 22-10,а; при -—схему, показанную на рис. 22-10,6,

Рис. 22-11. Принципиальная схема моста для измерения сопротивления обмотки трансформатора.
Сопротивление обмотки трансформатора, где и — напряжение, определяемое показанием вольтметра; 1 — ток (по показанию амперметра).
Сопротивление обмотки определяется по формуле, когда требуется учитывать ток, протекающий через вольтметр при использовании первой схемы:

Если требуется учитывать сопротивление амперметра при применении второй схемы, то сопротивление обмотки определяется по формуле

Сопротивление проводов, присоединяющих вольтметр к обмотке, не должно превышать 0,5% сопротивления обмотки этого прибора.
Так как обмотки трансформатора имеют значительную индуктивность, то при подключении к источнику постоянный ток устанавливается в них не сразу, а в течение некоторого времени. Поэтому в первый момент после включения в обмотке индуктируется сравнительно большая э. д. с., которая может вызвать повреждение вольтметра. Вследствие этого вольтметр включают после того, как стрелка амперметра станет неподвижной.
Сопротивления обмоток трансформатора можно измерять омметром. Однако такое измерение неточно, и в случаях, когда необходимо получить высокую точность измерения, оно не применяется.
Принципиальная схема моста для определения сопротивления обмотки трансформатора изображена на рис. 22-11. При равенстве потенциалов точек А и В стрелка гальванометра стоит на нуле, если соблюдено условие равенства падений напряжения как в сопротивлениях 1 и 2, так и в сопротивлениях 3 и изм.


Рис. 22-12. Автотрансформатор 417 МВ • А, 750 кВ на высоковольтных испытаниях.
1 — экран ввода 750 кВ; 2 — экранировка делителя; 3 — экран ввода 500 кВ; 4 — экран ввода 132 кВ; 5 — экран ввода 35 кВ; 6 — делитель напряжения ДН-1000; 7 — экранировка ввода
750 кВ и делителя.
Отношение этих равенств составляет:

Сопротивления 1 и 3 известны, и одно (два или три) из них, например 1, можно регулировать в широких пределах. Это сопротивление устанавливают таким, чтобы показание гальванометра было равно нулю, после этого определяют искомое сопротивление обмотки. Измерение сопротивления по мостовой схеме обеспечивает высокую точность.
Испытания, входящие в состав типовых, т. е. импульсные испытания полной и срезанной волнами, тепловые, механические испытания на динамическую устойчивость, представляют сложный комплекс различных работ, проводятся специализированными лабораториями, оснащенными специальным оборудованием. Эти испытания подробно описаны в [Л. 8, 35] и здесь не рассматриваются.
На рис. 22-12 показан автотрансформатор 417 МВ-А, 750 кВ на высоковольтных испытаниях.

Реактивное сопротивление трансформатора. Импеданс трансформатора

Когда на трансформатор подается нагрузка, в его обмотках возникают магнитные потоки. Большая часть из них проходит через обе обмотки. Но есть малая часть потоков, которые замыкаются только на одной из обмоток. Последняя часть рассеивается. Этот поток называется реактивным потоком рассеяния.

Наглядно это явление видно на рисунке:

 

Что такое сопротивление трансформатора?

Обмотки трансформаторов изготавливаются из проводящего материала – меди либо алюминия. Оба металла неплохо проводят электрический ток. Но идеальных проводников просто не существует. Поэтому в обеих обмотках есть определенное сопротивление. Из него и складывается сопротивление трансформатора.

Импеданс трансформатора

Мы выяснили, что в катушках трансформатора есть сопротивление и реактивное сопротивление. Совокупность внутреннего сопротивления и сопротивления рассеивания – это и есть импеданс трансформатора.

Магнитный поток рассеяния в трансформаторах

Если бы существовал идеальный трансформатор, то все магнитные потоки проходили бы через обе обмотки и сердечник. Но на деле такого просто не бывает. Часть магнитного потока выходит из обмотки, проходит через изоляцию и замыкается в этой же обмотке. Это явление называют реактивным сопротивлением рассеяния обмоток. Оно же является реактивным сопротивлением рассеяния всего трансформатора. Иначе его еще называют рассеянием магнитного потока. 

Как рассчитать импеданс трансформатора?

Формулы для расчета импеданса трансформатора для обеих обмоток имеют вид:

Z1 = R1 + jX1 и

Z2 = R2 + jX2,

где R1 и R2 – это сопротивление первичной и вторичной обмотки, X1 и X2 – сопротивление рассеяния обмоток, а Z1 и Z2 – это импеданс обмоток.

Как рассчитать напряжение трансформатора с учетом импеданса обмоток?

Из-за сопротивления рассеяния в обмотках возникают перепады напряжения. Если мы подаем на первичную обмотку ток напряжением V1, то из-за сопротивления рассеяния в ней возникает составляющая I1X1 как самоиндукция. X1 здесь – это реактивное сопротивление рассеяния. Теперь, если учтем падение напряжения из-за сопротивления на первичной обмотке, то уравнение напряжения трансформатора примет вид:

V1 = E1 + I1(R1 + jX1) ⇒ V1 = E1 + I1R1 + jI1X1.

Так же с учетом вторичного реактивного напряжения на вторичной обмотке покажем уравнение напряжения:

V2 = E2 – I2(R2 + jX2) ⇒ V2 = E2 – I2R2 − jI2X2.

Как видите, магнитный поток рассеяния влияет на общее сопротивление трансформатора. Из-за реактивного сопротивления в первичной и вторичной обмотке трансформатора возникают скачки напряжения. Это особенно важно учитывать в электрических сетях, где несколько трансформаторов работают параллельно.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току / Справка / Energoboard

Измеряются междуфазные сопротивления на всех ответвлениях обмоток всех фаз, если для этого не потребуется выемки сердечника. При наличии нулевого провода дополнительно измеряется одно из фазных сопротивлений. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.

Измерением сопротивления постоянному току обмоток силовых трансформаторов выявляются дефекты:

• в местах соединений ответвлений к обмотке;
• в местах соединений выводов обмоток к выводам трансформатора;
• в местах соединения отпаек к переключателю;
• в переключателе – в контактах переключателя и его сочленениях;
• обрывы в обмотках (например, в проводах параллельных ветвей).

Измерения сопротивления постоянному току производятся мостовым методом или методом амперметра-вольтметра (см. рис. 2.3).

Метод амперметра-вольтметра. Измерения производятся приборами с классом точности 0,5. Пределы измерений приборов должны быть выбраны такими, чтобы отсчеты проводились во второй половине шкалы. Величина тока не должна превышать 20% номинального тока объекта измерения во избежание искажения результатов измерения из-за нагрева. Для исключения ошибок, обусловленных индуктивностью обмоток, сопротивление нужно измерять при полностью установившемся токе.

При измерениях сопротивления обмотки, обладающей большой индуктивностью, методом амперметра-вольтметра рекомендуется применять схему измерения, позволяющую снизить время установления тока в измерительной цепи временной формировкой тока. Это достигается шунтированием реостата (или части его) в течение нескольких секунд. Сопротивление реостата берут не менее чем в 8 – 10 раз большее, чем сопротивление обмотки.

Мостовой метод. Измерения производятся мостами типа Р333, Р369, MО-70, P329. При измерении сопротивления мостами в цепь питания рекомендуется включать дополнительное сопротивление снижая тем самым постоянную времени цепи, что ведет к уменьшению времени установления тока. В этих случаях для получения необходимого тока должна быть применена аккумуляторная батарея более высокого напряжения. Во избежание повреждения моста, гальванометр включают при установившемся значении тока, а отключают до отключения тока.

Сопротивление постоянному току измеряется для всех ответвлений обмоток всех фаз. При наличии выведенной нейтрали измерение производится между фазовым выводом и нулевым. Измеренное линейное значение сопротивления между линейными выводами пересчитывается на фазное по формулам при соединении обмоток трансформатора в звезду

при соединении обмоток трансформатора в треугольник

 

где Rф, – приведенное фазовое сопротивление;
Rизм – измеренное сопротивление между линейными выводами.

Сопротивления обмоток постоянному току различных фаз на одноименных ответвлениях не должны отличаться друг от друга или от предыдущих (заводских) результатов измерений более, чем ±2%. Кроме того, должна соблюдаться одинаковая по фазам закономерность изменения сопротивления постоянному току по ответвлениям в различных положениях переключателя. Этим проверяется правильность подсоединения ответвлений к переключателю и его работы.

Особое внимание необходимо обращать на закономерность изменения сопротивления постоянному току по отпайкам в трансформаторах с переключателями под нагрузкой. Нарушения закономерности по фазам и между фазами у трансформаторов с РПН могут иметь место из-за неправильного сочленения валов переключателя и работы его привода, а также из-за неправильного подсоединения отпаек обмоток к переключающему устройству.

Результаты измерений сопротивления постоянному току должны сравниваться только при одной и той же температуре.

Пересчет сопротивления на другую температуру производят по формуле

 

где R1 – сопротивление, измеренное при температуре t1,
R2- сопротивление, приводимое к температуре t2;
К – коэффициент равный 245 для обмоток из алюминия, и 235 – из меди.

За температуру обмотки масляных трансформаторов полностью собранных и залитых маслом принимается установившаяся температура верхних слоев масла.

Для сухих трансформаторов и сердечников масляных трансформаторов, вынутых из масла, за температуру обмотки может быть принята температура окружающего воздуха, если трансформатор находился в данных условиях не менее 12 час.

Таблица 2.8. Средние значения фазных сопротивлений обмоток трансформатора постоянному току при t=20°С

Мощность, кВ·А	Тип	Напряжение, кВ
		0,4	3	6	10	35	110	220
10	ТМ	0,18	15,0	60,0	100,0	–	–	–
20	ТМ	0,08	6,0	25,0	67,0	–	–	–
25	ТСМ	–	–	33,0	–	–	–	–
30	ТМ	0,25	–	–	40,0	–	–	–
50	ТМ	0,03	2,0	10,0	26,0	–	–	–
50	ТМА	0,025	–	8,75	–	–	–	–
100	ТМ	0,45	0,9	3,6	10,0	–	–	–
180	ТМ	0,008	0,54	1,5	5,1	–	–	–
180	ТМА	0,01	–	1,27	3,6	–	–	–
250	ТМ	–	–	1,54	–	–	–	–
250	ТМА	0,003	–	0,9	4,4	–	–	–
320	ТМ	0,004	0,23	0,8	2,5	–	–	–
320	ТМА	0,003	–	0,6	1,5	–	–	–
400	ТМ	0,02	0,1	–	–	–	–	–
560	ТМ	0,002	–	0,3	0,8	–	–	–
560	ТМА	0,001	–	–	0,8	–	–	–
630	ТМ	–	–	0,7	–	–	–	–
1000	ТМ	0,0008	–	0,17	0,7	–	–	–
1000	TCЗC	0,0006	–	–	0,26	–	–	–
1800	ТМ	0,004	–	–	0,3	–	–	–
3200	ТМ	–	–	0,25	0,16	–	–	–
4000	ТМ	–	–	0,08	0,09	–	–	–
5600	ТМ	–	–	0,03	0,07	–	–	–
10000	ТДМ	–	–	0,017	0,007	–	4,15	–
10000	ТДТ	–	–	–	0,57	0,424	4,40	–
15000	ТДГ	–	0,005	–	–	–	2,9	–
15000	ТДНГ	–	0,004	–	–	–	3,0	–
16000	ТДНГ	–	–	0,015	–	2,1	–	–
31500	ТДНГ	–	–	0,012	–	1.1	–	–
40000	ТРДЦ	–	–	–	–	–	–	–
40500	ТДГ	–	–	–	–	–	–	–
60000	ТДГ	–	–	–	–	–	–	–
90000	ТДГН	–	–	0,003	–	–	–	0,75
240000	АТЦТГ	–	–	–	0,0048	–	0,145	0,299

Примечание: Представлены данные, имеющиеся в распоряжении разработчика и предназначены для ориентировки обслуживающего персонала.

Решение для измерения сопротивления обмоток силовых трансформаторов 100 МВА и более

Рисунок 1 – Миллиомметр ТРОМ-1

Что дает наличие двух измерительных каналов и одновременное измерение сопротивления обмотки НН и обмотки ВН?

Обмотки трансформаторов большой мощности обладают значительной индуктивностью, что может привести к большой погрешности измерений, вызванной действием э.д.с. обмотки. Действительно, напряжение на зажимах обмотки, измеряемое прибором, равно:

где R_обм, L_обм, соответственно, сопротивление и индуктивность обмотки, е – э.д.с обмотки, обусловленная изменением магнитного потока, не связанным с изменением тока, например, магнитострикцией или доменным шумом, обусловленным установлением магнитного состояния сердечника трансформатора.

Поскольку нужную информацию несет только первое слагаемое правой части (1), то необходимо уменьшить как можно сильнее два других слагаемых. Это достигается насыщением магнитопровода испытываемого трансформатора измерительным током. Токи насыщения обмоток НН многих трансформаторов превышают 10 А, поэтому максимальным измерительным током прибора в 10 А они не могут быть насыщены.

Особенно сложная ситуация возникает с измерением сопротивлений обмоток НН, соединенных треугольником. Индуктивность обмоток низкого напряжения относительно невелика, поэтому ток, втекающий в ввод тестируемой обмотки устанавливается быстро. Однако контурный ток, протекающий по треугольнику обмоток, при ненасыщенном магнитопроводе устанавливается медленно, т.к. постоянная времени этого переходного процесса, равная

может быть очень большой, поскольку сопротивления обмоток малы, и процесс в трансформаторе большой мощности может занимать несколько минут. Для сокращения времени установления показаний прибора можно насытить магнитопровод трансформатора, пропуская ток по обмотке высокого напряжения, как это показано на схеме на рис. 2. При этом два измерительных канала позволяют одновременно измерять сопротивления обмоток ВН и НН.

Измерения сопротивления обмотки трансформатора в диагностических целях

Диагностика силового трансформатора

В этом примечании по применению основное внимание уделяется использованию измерений сопротивления обмоток силовых трансформаторов для диагностических целей . Цель состоит в том, чтобы помочь оператору выбрать подходящий метод измерения и помочь в интерпретации полученных результатов испытаний.

Измерение сопротивления обмотки трансформатора в диагностических целях

Это не полная пошаговая процедура для выполнения тестов и не заменяет руководство пользователя для реального прибора.Перед выполнением любого теста с прибором прочтите руководство пользователя и соблюдайте все указанные меры безопасности.

Измерение сопротивления обмотки (WRM)

Измерение сопротивления обмотки в трансформаторах имеет фундаментальное значение для следующих целей:

1. Расчет составляющей I ² R потерь в проводнике.
2. Расчет температуры обмотки в конце цикла температурных испытаний.
3. В качестве диагностического прибора для оценки возможных повреждений в полевых условиях.

Трансформаторы подвержены вибрации .

Проблемы или неисправности возникают из-за плохой конструкции, сборки, обращения, плохих условий окружающей среды, перегрузки или плохого обслуживания. Измерение сопротивления обмоток гарантирует правильность соединений, а измерения сопротивления показывают отсутствие серьезных несоответствий или обрывов.

Многие трансформаторы имеют встроенные ответвители. Эти краны позволяют увеличивать или уменьшать коэффициент на доли процента.

Если какое-либо из изменений передаточного числа связано с механическим перемещением контакта из одного положения в другое, эти переключения должны также проверяться во время испытания сопротивления обмотки.

Независимо от конфигурации, звезда или треугольник, измерения обычно выполняются между фазами, и выполняется сравнение, чтобы определить, сопоставимы ли показания. Если все показания находятся в пределах одного процента друг от друга, они приемлемы.

Имейте в виду, что цель испытания не состоит в том, чтобы дублировать показания изготовленного устройства , которое было испытано на заводе в контролируемых условиях и, возможно, при других температурах.

Когда измерять сопротивление обмотки?

При установке

При перемещении трансформатора возникает значительный риск повреждения. Это присуще типичной конструкции трансформатора и используемым видам транспорта. Повреждение также может произойти при разгрузке и сборке. Повреждение часто затрагивает токоведущий компонент, такой как переключатель LTC, RA или соединитель.

Повреждение таких компонентов может привести к изменению сопротивления постоянному току, измеренного через них .Следовательно, рекомендуется перед подачей напряжения измерять сопротивление постоянному току на всех ответвлениях под нагрузкой и без нагрузки.

Если трансформатор новый, проверка сопротивления также служит проверкой работы производителя. Установочные размеры должны быть сохранены для использования в будущем.

Принцип измерения обмоток трансформатора – Испытательный постоянный ток подается через измеряемую обмотку (-и), измеряется падение напряжения, а также испытательный ток и рассчитывается сопротивление.

Текущее (плановое) техническое обслуживание трансформатора

Текущее техническое обслуживание выполняется для проверки работоспособности и обеспечения надежности . Тесты выполняются для выявления зарождающихся проблем. Какие проблемы обнаружит тест на сопротивление?

БЕЗОПАСНОСТЬ! В этом руководстве рассматриваются конкретные аспекты безопасности. Однако подробные процедуры не описаны. Предполагается, что оператор обладает достаточными знаниями в области теории электротехники и безопасных методов работы для безопасного и ответственного использования испытательного прибора.

Измерение сопротивления обмотки трансформатора в диагностических целях

Проверка сопротивления трансформатора

Ухудшение сопротивления изоляции трансформатора – одна из наиболее частых причин отказа трансформатора: вышедший из строя трансформатор является дорогостоящей заменой в электрической системе с потенциалом длительного простоя. Если вы не обслуживаете трансформатор с помощью регулярных проверок сопротивления изоляции (что может быть выполнено с помощью измерительного оборудования для трансформаторов Megger Transformer Ohmmeter (MTO)), то, скорее всего, он выйдет из строя до достижения максимального срока службы.

Измеряя сопротивление обмотки трансформатора от одного ввода трансформатора высокого напряжения к другому, тестирование сопротивления трансформатора может дать много информации о трансформаторе. Помимо очевидной неисправности обмотки трансформатора (например, обрыва обмотки или короткого замыкания), могут быть обнаружены более тонкие проблемы. Постоянный ток, помимо протекания через обмотку, также протекает через переключатель регулировки отношения холостого хода (DETC), переключатель регулировки отношения под нагрузкой (на устройстве РПН или РПН), а также через многочисленные сварные и механические соединения. .Следовательно, целостность всех этих компонентов может быть проверена с помощью приборов для проверки сопротивления трансформатора. Подача испытательного постоянного тока через переключатели РПН при переходе (переключение ответвлений) подтверждает правильность включения перед размыканием. Из опыта известно, что переключатель времени под нагрузкой имеет наибольший риск неправильной работы, поскольку он работает внутри трансформатора.

Проблемы или неисправности трансформатора возникают из-за неправильной конструкции, сборки, обращения, повреждения окружающей среды, перегрузки или некачественного обслуживания.Измерение сопротивления обмоток трансформатора гарантирует правильность соединений, а измерения сопротивления показывают отсутствие серьезных несоответствий или обрывов. В большинство силовых трансформаторов встроены ответвители. Эти краны позволяют увеличивать или уменьшать соотношение на доли процента. Изменения соотношения связаны с механическим перемещением контакта из одного положения в другое, и испытание переключателя ответвлений трансформатора также должно проводиться во время испытания сопротивления обмотки трансформатора для проверки правильности работы.

Как измерить сопротивление обмотки трансформатора?

Вращающаяся машина и трансформаторы постоянно подвержены вибрации. Поэтому некоторые проблемы или дефекты могут возникнуть из-за плохой конструкции, сборки, перегрузки, плохого обслуживания или даже плохой окружающей среды вокруг трансформатора во время работы.

Измерение сопротивления трансформатора – это изображение длины меди данной обмотки и качества контактов, присутствующих в электрической цепи. В трехфазном трансформаторе сопротивления между одинаковыми фазами должны быть относительно одинаковыми.

Обычно в силовые трансформаторы встроено устройство РПН. Эти отводы позволяют увеличивать или уменьшать количество витков в основной обмотке трансформатора. Эти изменения отводов также будут проверяться во время испытания сопротивления обмотки.

Измерение сопротивления обмотки трансформатора выполняется как тип теста, а также как плановое испытание для расчета потерь .𝐼2 и температуры обмотки в конце испытания на повышение температуры.
Целью этого испытания является проверка значительных различий между обмотками.Испытания также могут проводиться в полевых условиях для обеспечения безопасности конструкции трансформатора, для проверки ослабленных соединений, обрыва проводов, высокого контактного сопротивления в переключателях ответвлений, высоковольтных кабелей и вводов и т. Д.

WinRes-20 – это цифровой измеритель сопротивления обмотки и анализатор обмотки трансформатора, разработанный с использованием передовых инженерных технологий для измерения значений сопротивления обмоток трансформатора постоянному току. WinRes-20 может измерять ток, напряжение, обмотки силовых трансформаторов и шунтирующие резисторы.Применение до 20 А постоянного тока позволяет WinRes-20 быстро и точно измерять сопротивление обмоток трансформаторов.
Интеллектуальный дизайн WinRes-20 делает более очевидным автоматическое определение результатов измерений в соответствии с решением пользователя. WinRes-20 может одновременно измерять два значения сопротивления по двум каналам измерения напряжения. Пользователи могут предпочесть испытание двух первичных или двух вторичных или одной первичной и одной вторичной обмоток в зависимости от конфигурации трансформатора.
Начиная с 0.Сопротивление 01 мкОм, WinRes-20 может измерять сопротивление до 100000 Ом. WinRes-20 разряжает измеряемую цепь после каждого теста. Для индуктивной нагрузки WinRes-20 может размагнитить нагрузку. Вход для измерения температуры позволяет подключить дополнительный датчик к WinRes-20 и автоматически выполнить температурную коррекцию.

Пиковое измерение

> Home

Предстоящие тренинги и мероприятия

Из-за пандемии многие учебные мероприятия были заменены виртуальными.Пожалуйста, проверьте ссылки ниже, чтобы узнать о возможностях онлайн-обучения.

SELU Компьютерное обучение (CBT)

SEL записанных вебинаров и предстоящих вебинаров в прямом эфире

Doble Engineering обучающих вебинаров

Survalent Technology онлайн-обучение

—————————————–

Предстоящие отраслевые события

UTC 2021 Форум коммунальных технологий

1-4 февраля 2021 г., Reno, NV

TechCon Северная Америка 2021

2-4 февраля 2021 г., виртуальный

Семинар «Двойная жизнь трансформатора»

15-18 февраля 2021 г., виртуальный

I EEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT) Северная Америка 2021

16-18 февраля 2021 г., виртуальный

TechAdvantage

23-24 февраля и 2-3 марта, виртуальный

СЗЭУ Электросистема Операции

2-3 марта 2021 г., виртуальный

Конференция NETA PowerTest

8-12 марта 2021 г., виртуальный

POWERGEN International и DISTRIBUTECH International (вместе)

30 марта – 1 апреля 2021 г., Орландо, Флорида

Международная конференция клиентов Doble

7-16 апреля 2021 г., виртуальный

NWPPA E&O Conference

Переносится с 7-9 апреля 2021 г. на более позднее время TBA

IEEE 2022 Конференция и выставка PES T&D

25-28 апреля 2022 г., Новый Орлеан

Пиковое измерение

> Home

Предстоящие тренинги и мероприятия

Из-за пандемии многие учебные мероприятия были заменены виртуальными.Пожалуйста, проверьте ссылки ниже, чтобы узнать о возможностях онлайн-обучения.

SELU Компьютерное обучение (CBT)

SEL записанных вебинаров и предстоящих вебинаров в прямом эфире

Doble Engineering обучающих вебинаров

Survalent Technology онлайн-обучение

—————————————–

Предстоящие отраслевые события

UTC 2021 Форум коммунальных технологий

1-4 февраля 2021 г., Reno, NV

TechCon Северная Америка 2021

2-4 февраля 2021 г., виртуальный

Семинар «Двойная жизнь трансформатора»

15-18 февраля 2021 г., виртуальный

I EEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT) Северная Америка 2021

16-18 февраля 2021 г., виртуальный

TechAdvantage

23-24 февраля и 2-3 марта, виртуальный

СЗЭУ Электросистема Операции

2-3 марта 2021 г., виртуальный

Конференция NETA PowerTest

8-12 марта 2021 г., виртуальный

POWERGEN International и DISTRIBUTECH International (вместе)

30 марта – 1 апреля 2021 г., Орландо, Флорида

Международная конференция клиентов Doble

7-16 апреля 2021 г., виртуальный

NWPPA E&O Conference

Переносится с 7-9 апреля 2021 г. на более позднее время TBA

IEEE 2022 Конференция и выставка PES T&D

25-28 апреля 2022 г., Новый Орлеан

С какой целью измеряется сопротивление обмотки трансформатора постоянному току?

Целью измерения сопротивления обмоток постоянного тока обмоток трансформатора является проверка качества сварки стыков обмоток и наличия коротких замыканий между обмотками; правильны ли положения контактов переключателей ответвлений напряжения и совпадают ли фактические положения ответвлений; есть ли обрыв выводных проводов или нет.Многожильные провода и обмотки сломаны. При капитальном ремонте трансформатора или после изменения положения ответвлений, или после короткого замыкания выхода из строя, необходимо измерить сопротивление обмотки постоянного тока обмотки вместе с вводом. Kingrun имеет серию высокоточных тестеров сопротивления обмоток постоянного тока, таких как JYR-10C, JYR-20S / 40S, а также портативный тестер сопротивления обмоток JYR-9310.

Метод измерения следующий:

(1) Метод измерения тока, напряжения.Также известный как метод падения напряжения, принцип заключается в пропускании постоянного тока через измеренное сопротивление, измерении падения напряжения на сопротивлении в соответствии с законом Ома для вычисления измеренного значения сопротивления. Поскольку внутреннее сопротивление амперметра и вольтметра влияет на результаты измерения, следует тщательно продумать способ их подключения к измерительной цепи.

(2) Метод уравновешенного моста. Это метод измерения сопротивления обмотки постоянного тока с использованием принципа балансировки моста.Обычно используемый уравновешенный мост имеет два типа мостов с одной и двумя плечами. При измерении сопротивления обмотки трансформатора постоянному току его следует проводить после отключения питания трансформатора и снятия провода высокого напряжения. Для крупномасштабных силовых трансформаторов большой емкости постоянная времени заряда τ последовательной цепи rl очень велика, поэтому при каждом измерении требуется много времени для ожидания стабилизации показаний тока и вольтметра, поэтому эффективность работы очень низкая. , часто используются специальные инструменты (например, постоянного тока).Блок питания вместо блока питания в тесте, что может значительно сократить время тестирования. Стандарт для измерения сопротивления обмотки постоянного тока катушек трансформаторов: Для трансформаторов мощностью более 1600 кВА разница между сопротивлением каждой фазной обмотки не должна превышать 2% от среднего трехфазного значения, и обмотки нейтрали не должно быть. точечная выводная линия. Разница между линиями не должна быть больше трехфазной. Среднее значение 1%, для трансформаторов мощностью 1600 кВА и ниже, разница между фазами обычно составляет не более 4% от трехфазного среднего значения, разница между линиями составляет обычно не более 2% от трехфазного среднего значения, по сравнению с предыдущей частью измеренного значения, его изменение не должно превышать 2%.

A Руководство по измерению сопротивления обмотки трансформатора

Аннотация:

Измерение сопротивления обмотки трансформатора (постоянному току) от одной внешней клеммы к другой может дать много информации о трансформаторе. В дополнение к очевидной неисправности обмотки (т. Е. Обрыв обмотки) могут быть обнаружены более тонкие проблемы. Постоянный ток, помимо протекания через обмотку, также должен протекать через переключатель регулировки коэффициента холостого хода (переключатель ответвлений без напряжения или DETC) и переключатель регулировки коэффициента нагрузки (устройство переключения ответвлений нагрузки или LTC). как многочисленные сварные, так и механические соединения.Следовательно, целостность всех этих компонентов может быть проверена.

Примечание авторов: В данном документе рассматриваются конкретные аспекты безопасности; однако подробные процедуры не описаны. Предполагается, что оператор обладает достаточными знаниями в области теории электротехники и безопасных методов работы для безопасного и ответственного использования испытательного прибора.

Полная статья (400 КБ PDF)

1 Введение

Измерение сопротивления обмоток трансформаторов имеет фундаментальное значение для следующих целей:

• Расчеты I2R составляющей потерь в проводнике.
• Расчет температуры обмотки в конце цикла температурных испытаний.
• В качестве диагностического прибора для оценки возможных повреждений в полевых условиях.

Трансформаторы подвержены вибрации. Проблемы или неисправности возникают из-за плохой конструкции, сборки, транспортировки, плохих условий окружающей среды, перегрузки или плохого обслуживания. Измерение сопротивления обмоток гарантирует правильность соединений, а измерения сопротивления показывают отсутствие серьезных несоответствий или обрывов.Многие трансформаторы имеют встроенные ответвители. Эти краны позволяют увеличивать или уменьшать соотношение на доли процента. Любое изменение соотношения включает механическое перемещение контакта из одного положения в другое. Эти изменения ответвлений также следует проверять во время испытания сопротивления обмотки.

Независимо от конфигурации, звезда или треугольник, измерения обычно выполняются между фазами, и выполняется сравнение, чтобы определить, сопоставимы ли показания. Если все показания находятся в пределах одного процента друг от друга, они приемлемы.Имейте в виду, что цель теста – проверить большие различия между обмотками и обрыв в соединениях. Испытания не предназначены для дублирования показаний изготовленного устройства, которое было испытано на заводе в контролируемых условиях и, возможно, при других температурах.