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.
Простейшие способы проверки исправности электрорадиоэлементов
Для проверки проволочного и непроволочного резисторов постоянного и переменного сопротивления необходимо проделать следующее: произвести внешний осмотр; проверить работу движущего механизма переменного резистора и состояние его частей; по маркировке и размерам определить номинальную величину сопротивления, допустимую мощность рассеяния и класс точности; омметром измерить действительную величину сопротивления и определить отклонение от номинала; у переменных резисторов измерить еще и плавность изменения сопротивления при движении ползунка. Резистор исправен, если нет механических повреждений, величина его сопротивления находится в допустимых пределах данного класса точности, а контакт ползунка с токопроводящим слоем постоянен и надежен.
Проверка конденсаторов всех типов
К электрическим неисправностям относятся: пробой конденсаторов; короткое замыкание пластин; изменение номинальной емкости сверх допуска из-за старения диэлектрика, попадания на него влаги, перегрева, деформации; повышение тока утечки из-за ухудшения изоляции. Полная или частичная потеря емкости электролитических конденсаторов происходит в результате высыхания электролита.
Простейший способ проверки исправности конденсатора — внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения. Если при внешнем осмотре дефекты не обнаружены, проводят электрическую проверку. Она включает: проверку на короткое замыкание, на пробой, на целость выводов, проверку тока утечки (сопротивление изоляции), измерение емкости. При отсутствии специального прибора емкость можно проверить другими способами, зависящими от емкости конденсаторов.
Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) проверяют пробником (омметром), подключая его к выводам конденсатора. Если конденсатор исправен, то стрелка прибора медленно возвращается в исходное положение. Если же утечка велика, то стрелка прибора не вернется в исходное положение.
Конденсаторы средней емкости (от 500 пФ до 1 мкФ) проверяют с помощью последовательно подключенных к выводам конденсатора телефонов и источника тока. При исправном конденсаторе в момент замыкания цепи в телефонах прослушивается щелчок.
Конденсаторы малой емкости (до 500 пФ) проверяют в цепи тока высокой частоты. Конденсатор включают между антенной и приемником. Если громкость приема не уменьшится, значит, обрывов выводов нет.
Проверка катушек индуктивности
Проверка исправности катушек индуктивности начинается с внешнего осмотра, в ходе которого убеждаются в исправности каркаса, экрана, выводов; в правильности и надежности соединений всех деталей катушки между собой; в отсутствии видимых обрывов проводов, замыканий, повреждения изоляции и покрытий. Особое внимание следует обращать на места обугливания изоляции, каркаса, почернение или оплавление заливки.
Электрическая проверка катушек индуктивности включает проверку на обрыв, обнаружение короткозамкнутых витков и определение состояния изоляции обмотки. Проверка на обрыв выполняется пробником. Увеличение сопротивления означает обрыв или плохой контакт одной или нескольких жил. Уменьшение сопротивления означает наличие межвиткового замыкания. При коротком замыкании выводов сопротивление равно нулю.
Для более точного представления о неисправности катушки необходимо измерить индуктивность. В заключение рекомендуется проверить работоспособность катушки в таком же заведомо исправном аппарате, для которого она предназначена.
Проверка силовых трансформаторов, трансформаторов и дросселей низкой частоты
По конструкции и технологии изготовления силовые трансформаторы, трансформаторы и электрические дроссели НЧ имеют много общего. Те и другие состоят из обмоток, выполненных изолированным проводом, и сердечника. Неисправности трансформаторов и дросселей НЧ делятся на механические и электрические.
К механическим неисправностям относятся: поломка экрана, сердечника, выводов, каркаса и крепежной арматуры, к электрическим — обрывы обмоток; замыкания между витками обмоток; короткое замыкание обмотки на корпус, сердечник, экран или арматуру; пробой между обмотками, на корпус или между витками одной обмотки; уменьшение сопротивления изоляции; местные перегревы.
Проверку исправности трансформаторов и дросселей НЧ начинают с внешнего осмотра. В ходе его выявляют и устраняют все видимые механические дефекты. Проверка на короткое замыкание между обмотками, между обмотками и корпусом производится омметром. Прибор включают между выводами разных обмоток, а также между одним из выводов и корпусом. Так же проверяется и сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 100 МОм для герметизированных трансформаторов и не менее десятков МОм для негерметизированных.
Самая сложная проверка на межвитковые замыкания. Известно несколько способов проверки трансформаторов.
1. Измерение омического сопротивления обмотки и сравнение результатов с паспортными данными. (Способ простой, но не точный, особенно при малой величине омического сопротивления обмоток и малом числе короткозамкнутых витков.)
2. Проверка катушки с помощью специального прибора — анализатора короткозамкнутых витков.
3. Проверка коэффициентов трансформации на холостом ходу. Коэффициент трансформации определяется как отношение напряжений, показываемых двумя вольтметрами. При наличии межвитковых замыканий коэффициент трансформации будет меньше нормы.
4. Измерение индуктивности обмотки.
5. Измерение потребляемой мощности на холостом ходу. У силовых трансформаторов одним из признаков короткозамкнутых витков является чрезмерный нагрев обмотки.
Простейшая проверка исправности полупроводниковых диодов
Простейшая проверка исправности полупроводниковых диодов заключается в измерении их прямого Rnp и обратного Rо6p сопротивлений. Чем больше соотношение Rо6p/Rnp, тем выше качество диода. Для измерения диод подключается к тестеру (омметру) или к ампервольтомметру. При этом выходное напряжение измерительного прибора не должно превышать максимально допустимого для данного полупроводникового прибора.
Простая проверка транзисторов
При ремонте бытовой радиоаппаратуры возникает необходимость проверить исправность полупроводниковых триодов (транзисторов) без выпайки их из схемы. Один из способов такой проверки — измерение омметром сопротивления между выводами эмиттера и коллектора при соединении базы с коллектором и при соединении базы с эмиттером. При этом источник коллекторного питания отключается от схемы. При исправном транзисторе в первом случае омметр покажет малое сопротивление, во втором — порядка нескольких сотен тысяч или десятков тысяч ом.
Проверка транзисторов, не включенных в схему, на отсутствие коротких замыканий производится измерением сопротивления между их электродами. Для этого омметр подключают поочередно к базе и эмиттеру, к базе и коллектору, к эмиттеру и коллектору, меняя полярность подключения омметра. Поскольку транзистор состоит из двух переходов, причем каждый из них представляет собой полупроводниковый диод, проверить транзистор можно так же, как проверяют диод. Для проверки исправности транзисторов омметр подключают к соответствующим выводам транзистора. У исправного транзистора прямые сопротивления переходов составляют 30 — 50 Ом, а обратные 0,5 — 2 МОм. При значительных отклонениях этих величин транзистор можно считать неисправным. Для более тщательной проверки транзисторов используются специальные приборы.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Методика испытаний трансформаторов тока
Выводы вторичных обмоток (две и более) и корпус трансформатора тока должны быть объединены, заземлены и присоединены к выводу «земля» мегаомметра. Вывод «Л» прибора присоединяется к выводу первичной обмотки «Л1» или «Л2».
Измерение сопротивления изоляции вторичных обмоток производится на каждой обмотке относительно корпуса и присоединенных к нему остальных обмоток. Вывод «Л» мегаомметра присоединяется к выводам проверяемой обмотки, а вывод «земля» к выводам остальных обмоток, соединенных с корпусом трансформатора тока и заземленных.
2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ изоляции
Измерение tg δ основной изоляции производится на напряжении 10 кВ по нормальной (прямой) схеме измерительного моста. Схема измерений основной изоляции с использованием моста переменного тока типа Р5026 приведена на рис. 2.
Порядок и способы использования приборов описаны в методике испытания силовых трансформаторов (М1. 3).
Измерение tg δ для всех типов ТТ производятся без отсоединения вторичных цепей.
3. Испытание повышенным напряжением
Электрические испытания изоляции электрооборудования необходимо проводить при температуре изоляции не ниже 5 ° С. Измерение электрических характеристик изоляции, произведенные при отрицательной температуре, должны быть повторены через возможно короткий срок при температуре изоляции не ниже 5°С. Изоляцию одного и того же электрооборудования рекомендуется испытывать при одинаковой температуре и по однотипным схемам.
Перед проведением испытаний электрооборудования наружная поверхность его изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся методом, не требующим отключения электрооборудования.
При испытании электрооборудования повышенным напряжением частотой 50 Гц к испытательной установке рекомендуется подводить линейное напряжение сети.
Скорость подъёма напряжения до одной трети испытательного значения может быть произвольной. Далее испытательное напряжение должно подниматься плавно, со скоростью, допускающей производить визуальный отсчет по приборам, и по достижении установленного значения поддерживаться неизменным в течение всего времени испытаний. После требуемой выдержки времени напряжение плавно снижается до значения не более одной трети испытательного и отключается.
Под продолжительностью испытаний подразумевается время приложения полного испытательного напряжения, установленного нормами испытаний.
При измерении характеристик изоляции электрооборудования должны учитываться случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительных приборов и аппаратов, дополнительными ёмкостями и индуктивными связями между элементами измерительной схемы, воздействием температуры, влиянием внешних электромагнитных и электростатических полей на измерительное устройство, погрешностями метода и т. д.
При сопоставлении результатов измерения следует учитывать температуру, при которой производились измерения, и вносить поправки в соответствии со специальными указаниями.
При испытании внешней изоляции оборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц, производимом при факторах внешней среды, отличающихся от нормальных (температура воздуха 20 0 С, абсолютная влажность 11 г/м 3 , атмосферное давление 101300 Па) значение испытательного напряжения должно определяться с учетом поправочного коэффициента на условия испытаний, регламентируемого в соответствии со стандартами.
При проведении нескольких видов испытаний изоляции электрооборудования испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами.
Оборудование, забракованное при внешнем осмотре, независимо от результатов испытаний должно быть заменено или отремонтировано.
Испытание трансформаторов тока повышенным напряжением рекомендуется производить до их монтажа на стационарной испытательной установке, кроме шинных ТТ, которые испытываются только по окончании монтажа совместно с ошиновкой.
Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой обмотке. Остальные обмотки соединяются с корпусом и заземляются.
При испытании повышенным напряжением вторичных обмоток и присоединенных к ним цепей необходимо проверить допустимость приложения испытательного напряжения ко всем аппаратам.
4. Снятие характеристик намагничивания
Характеристики намагничивания используются для выявления повреждения стали, наличия короткозамкнутых витков и определения пригодности трансформаторов тока по их погрешностям для использования в данной схеме релейной защиты при данной нагрузке.
Снятие характеристик намагничивания (зависимости напряжения на вторичной обмотке от тока намагничивания в ней) производится путем подачи регулируемого напряжения на одну из вторичных обмоток при разомкнутой первичной обмотке.
Все остальные вторичные обмотки ТТ должны быть замкнуты.
Характеристика снимается до номинального тока или до начала насыщения измерением напряжения при 6-8 значениях тока (больше измерений делается на начальной части хар-ки).
У трансформаторов небольшой мощности насыщение наступает при токе до 5 А (схема рис. 4а).
У мощных трансформаторов тока, имеющих большой коэффициент трансформации, насыщение наступает при токах, значительно меньших 5 А; характеристики таких трансформаторов снимают до максимально возможного напряжения. Схема на рис. 4б позволяет получить напряжение до 500 В при питании от сети 380 В.
Рекомендуется использовать комбинированные приборы серии Ц.
5. Проверка однополярных выводов
Для проверки зажимы «+» источника и прибора подключаются к одноименным выводам первичной и вторичной обмоток ТТ: Л1 и И1. При кратковременном замыкании первичной сети стрелка прибора отклонится вправо, а при размыкании — влево.
При проверке встроенных ТТ ( до их установки на место) через его окно продевается стержень (провод), играющий роль первичной обмотки.
6. Измерение коэффициента трансформации
Производится для установления соответствия трансформатора тока его паспортным и проектным данным, а также для установки заданного коэффициента трансформации у трансформаторов, выпускаемых с устройством, позволяющим производить его изменение.
Проверка коэффициента трансформации ТТ производится путем измерения соотношений токов в первичной и вторичных обмотках.
7. Измерение сопротивления обмоток постоянному току
Измерения выполняются у трансформаторов тока напряжением 110 кВ и выше.
Измерения могут производиться любым способом: одинарными (ММВ) и двойными (Р333) мостами, методом амперметра-вольтметра. Зажимы мостов постоянного тока и выводы вторичных обмоток необходимо соединять в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Одинарные мосты не рекомендуется использовать при значениях измеряемого сопротивления менее 1 Ом.
Вольтметр подключается непосредственно к выводам обмоток ТТ. Значение тока устанавливается так, чтобы отсчет производился по второй половине шкалы амперметра.
8. Измерение сопротивления вторичной нагрузки ТТ.
Измерения сопротивления вторичной нагрузки выполняется по нижеприведенной схеме для всех фаз. Значения полученных сопротивлений не должны превышать паспортных данных ТТ.
