Какое сопротивление первичной обмотки трансформатора на 220 вольт

Как проверить исправность трансформатора 220 В мультиметром

Трансформаторы получили широкое применение в радиоэлектронике. Они являются преобразователями переменного напряжения и, в отличие от других радиоэлементов, выходят из строя редко. Для определения их исправности нужно знать, как проверить трансформатор мультиметром. Этот способ достаточно простой, и необходимо понять принцип работы трансформатора и его основные характеристики.

Основные сведения о трансформаторах

Для преобразования номиналов переменного напряжения применяются специальные электрические машины — трансформаторы.

Трансформатор — это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения и тока одной величины в переменный ток и напряжение другой величины.

Устройство и принцип действия

Используется во всех схемах питания потребителей, а также для осуществления передачи электроэнергии на значительные расстояния. Устройство трансформатора достаточно примитивно:

1. Ферромагнитный сердечник выполнен из ферромагнетика и называется магнитопроводом. Ферромагнетики — это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, параметры (атомы обладают постоянным спиновым или орбитальным магнитными моментами) сильно изменяются благодаря магнитному полю и температуре.
2. Обмотки: первичная (подключается сетевое напряжение) и вторичная (питание потребителя или группы потребителей). Вторичных обмоток может быть больше 2-х.
3. Дополнительные составляющие применяются для силовых трансформаторов: охладители, газовое реле, индикаторы температуры, поглотители влаги, трансформаторы тока, системы защиты и непрерывной регенерации масла.

Принцип действия основан на нахождении проводника в переменном электрическом поле. При движении проводника, например, соленоида (катушка с сердечником), на его выводах можно снять напряжение, которое зависит прямо пропорционально от количества витков. В трансформаторе реализован этот подход, но осуществляет движение не проводник, а электрическое поле, образованное переменным током. Он движется по магнитопроводу, выполненному из ферромагнетика. Ферромагнетик — это специальный сплав, идеально подходящий для изготовления трансформаторов. Основные материалы для сердечников:

1. Электротехническая сталь содержит большую массовую долю кремния (Si) и соединяется под действием высокой температуры с углеродом, массовая доля которого не более 1%. Ферромагнитные свойства нечетко выражаются, и происходят потери на вихревые токи (токи Фуко). Потери прямо пропорционально растут с увеличением частоты. Для решения этой проблемы и происходит добавление Si в углеродистую сталь (Э42, Э43, Э320, Э330, Э340, Э350, Э360). Расшифровывается аббревиатура Э42: Э — электротехническая сталь, содержащая 4% — Si с 2% магнитных потерь.
2. Пермаллой — вид сплава, и его составляющими частями являются никель и железо. Этот вид характеризуется высоким значением магнитной проницаемости. Применяется в маломощных трансформаторах.

При протекании тока по первичной обмотке (I) в ее витках образуется магнитный поток Ф, который распространяется по магнитопроводу на II обмотку, вследствие чего в ней образуется ЭДС (электродвижущая сила). Устройство может работать в 2-х режимах: нагрузки и холостого хода.

Коэффициент трансформации и его расчет

Коэффициент трансформации (k) является очень важной характеристикой. Благодаря ему можно выявить неисправности. Коэффициент трансформации — это величина, показывающая отношение количества витков I обмотки к числу витков II обмотке. По k трансформаторы бывают:

1. Понижающими (k > 1).
2. Повышающими (k < 1).

Найти его просто, и для этого необходимо узнать отношение напряжений каждой из обмоток. При наличии более 2-х обмоток расчет производится для каждой из них. Для точного определения k нужно пользоваться 2-мя вольтметрами, так как напряжение сети может изменяться, и эти изменения нужно отслеживать. Подавать нужно только напряжение, указанное в характеристиках. Определяется k несколькими способами:

По паспорту, в котором указаны все параметры устройства (напряжение питания, коэффициент трансформации, сечение провода на обмотках, количество витков, тип магнитопровода, габариты).

1. Расчетный метод.
2. При помощи моста Шеринга.
3. При помощи специальной аппаратуры (например, УИКТ-3).

Рассчитать k несложно, и существует ряд формул, позволяющих сделать это. Нет необходимости учитывать потери магнитопровода, применяемые при изготовлении на заводе. Исследования показали взаимосвязь магнитопровода (железняк) и k. Для улучшения КПД трансформатора нужно уменьшить магнитные потери:

1. Использование специальных сплавов для магнитопровода (уменьшение толщины и спецобработка).
2. Уменьшение количества витков при использовании толстого провода, а на высоких частотах большое сечение является пространством для создания вихревых токов.

Для этих целей применяют аморфную сталь. Но и она обладает ограничением, называемым магнитострикцией (изменение геометрических размеров материала под действием электромагнитного поля). При использовании этой технологии удается получать листы для железняка толщиной в сотые доли миллиметров.

Расчетные формулы

При отсутствии соответствующей документации нужно производить расчеты самостоятельно. В каждом конкретном случае способы расчета различны. Основные формулы расчета k:

1. Без учета возможных погрешностей: k = U1 / U2 = n1 / n2, где U1 и U2 — U на I и II обмотках, n1 и n2 — количество витков на I и II обмотках.
2. При учете погрешностей: k = U1 / U2 = (e *n1 + I1 * R1) / (e * n2 + I2 * R2), где U1 и U2 — напряжения на I и II обмотках; n1 и n2 — кол-во витков на I и II обмотках; е — ЭДС (электродвижущая сила) в каждом из витков обмоток; I1 и I2 — силы токов I и II обмоток; R1 и R2 — сопротивления для I и II.
3. По известным мощностям при параллельном подключении обмоток: kz = Z1 / Z2 = ku * ku, где kz — k по мощности, Z1 и Z2 — мощности на первичной и вторичной обмотках, ku — k по напряжению (k = U1 / U2).
4. По токам при последовательном подключении обмоток: k = I1 / I2 = n2 / n1. При учете результирующего тока холостого хода (ток потерь Io): I1 * n1 = I2 * n2 + Io.

Проверка исправности

В основном трансформаторы применяются в блоках питания. Намотка и изготовление самого трансформатора с нуля — сложная задача и под силу не каждому. Поэтому за основу берется уже готовый и модернизируется путем изменения количества витков вторичной обмотки. Основные неисправности трансформатора:

1. Обрыв выводов.
2. Повреждение магнитопровода.
3. Нарушение изоляции.
4. Сгорание при КЗ.

Диагностика начинается с визуального осмотра. Первоначальная диагностика включает в себя осмотр выводов трансформатора, его катушек на предмет обугливаний, целостность магнитопровода.

При изношенных выводах необходимо зачистить их, а в некоторых случаях при обрыве — разобрать трансформатор, припаять их и прозвонить тестером.

При поврежденном магнитопроводе нужно его заменить или узнать из справочников об аналогичном для конкретной модели, так как он ремонту не подлежит. Можно заменить отдельные пластины.

При КЗ необходимо провести диагностику на работоспособность при помощи измерительных приборов (проверка трансформатора мультиметром).

При пробитой изоляции происходит контакт между витками обмоток или на корпус. Определить эту неисправность достаточно сложно. Для этого необходимо произвести следующие действия:

1. Включить прибор в режим измерения сопротивления.
2. Один щуп должен быть на корпусе, а другой нужно присоединить к каждому выводу трансформатора поочередно.
3. Прибор должен во всех случаях прозвонок показывать бесконечность, что свидетельствует об отсутствии КЗ на корпус.
4. При любых показаниях прибора пробой на корпус существует, и нужно полностью разбирать трансформатор и даже разматывать его обмотки для выяснения причины.

Для поиска короткозамкнутых витков нужно определить, где I обмотка (вход), а где II (выход) у неизвестного трансформатора. Для этого стоит воспользоваться следующим алгоритмом:

1. Выяснить сопротивление первичной обмотки трансформатора 220 вольт при помощи измерений мультиметра в режиме «сопротивления». Необходимо записать показания прибора. Выбрать обмотку с наибольшим сопротивлением.
2. Взять лампочку на 50 Вт и подключить ее последовательно с этой обмоткой.
3. Включить в сеть на 5−7 секунд.

После этого отключить и проверить обмотки на нагрев. Если заметного превышения температуры нет, то приступить к поиску короткозамкнутых витков. Как проверить трансформатор на межвитковое замыкание: необходимо воспользоваться мегаомметром при напряжении 1000 В. При измерении пробоя изоляции необходимо прозванивать корпус и выводы обмоток, а также независимые между собой обмотки, например, вывод I и II.

Нужно определить коэффициент трансформации и сравнить его с документом. Если они совпадают — трансформатор исправен.

Существуют еще два метода проверки:

1. Прямой — подразумевает проверку под нагрузкой. Для его осуществления необходимо собрать цепь питания I и II обмоток. Путем измерения значений тока в обмотках, а затем по формулам (4) определить k и сравнить его с паспортными данными.
2. Косвенные методы. Включают в себя: проверку полярности выводов обмоток, определение характеристик намагничивания (используется редко). Полярность находится при помощи вольтметра или амперметра магнитоэлектрического исполнения с определением полярности на выходе. При отклонении стрелки вправо — полярности совпадают.

Проверка импульсного трансформатора достаточна сложная, и ее может произвести только опытный радиолюбитель. Существует много способов проверки исправности импульсников.

Таким образом, трансформатор можно легко проверить мультиметром, зная основные особенности и алгоритм проверки. Для этого нужно выяснить тип трансформатора, найти документацию по нему и рассчитать коэффициент трансформации. Кроме того, необходимо произвести визуальный осмотр прибора.

Инструкция, как произвести проверку трансформатора мультиметром

Вопрос-ответ

Трансформатор силовой в составе энергосистемы – главный преобразовательный узел, трансформатор понижающий или импульсный в быту или на производстве – важный электроэлемент, обеспечивающий питанием множество приборов, так нужных людям. Его обслуживание своевременно предотвращает выход из строя устройства или направляет его в ремонт. В этом формате создана целая методика. Такие мероприятия проводятся по заранее установленному плану, с определенной периодичностью и объемами работ, в числе которых есть тест трансформатора мультиметром.

Основы и принципы работы

Трансформатор – электротехническое устройство преобразования одной величины электроэнергии в другую. Ими может быть напряжение, которое преобразуется из одного класса в другой. Или электрический ток, который трансформируется из входного значение в нужное для различного функционала на выходе.

Индуцирование магнитного поля, преобразование которого легло в элементарный принцип действия простейшего трансформатора всегда реализуемо в среде переменного (изменяющего во времени с определенной частотой, номинальное значение которой 50Гц) тока. В случае необходимости работы трансформатора на постоянном токе (не изменяется со временем, его частота протекания равна 0) такое магнитное поле требуется в начале преобразовывать.

Любой электрический трансформатор обязательно состоит из основных конструктивных узлов:

• Сердечник (магнитопровод) – выполняется в различной форме и конфигурации в зависимости от назначения преобразователя, его параметров преобразования и прочих деталей. Изготавливается из электротехнической шихтованной стали. Возможны варианты изготовления из многих ферромагнитных материалов;
• Двух обмоток – первичной и вторичной – выполняются в виде катушек медных проводников рассчитанного сечения и намотанных на сердечник в определенном количестве витков, в зависимости от мощностных и функциональных значений устройства;
• Контактов и клемм на каждой из обмоток для подключения входных и снятия выходных трансформируемых величин;
• Дополнительные электротехнические устройства, изоляционные материалы, крепежные части – их расположение, тип, многообразие тоже в пропорциональности функционала, характеристик преобразователя прямого типа.

На магнитопровод разной конструкции, на заводах изготовителях преобразовательных устройств, по специальной расчетной технологии, намотана первичная обмотка медных проводников определенного количества витков. На нее всегда производится подача внешней электрической величины (напряжения, тока) для начала процесса ее преобразования.

Далее в составе и на сердечнике устройства идут одна или несколько, по функционалу трансформатора обмоток вторичного преобразования. Их намотку по заводским технологиям выполняет изготовитель с определенным шагом и количеством витков из медного проводника. С контактов вторичной обмотки или обмоток производится снятие выходной электрической величины, уже преобразованной в требуемый класс или значение.

В таком основном конструктивном строении и обеспечивается основной процесс трансформации определенной величины электроэнергии в нужное выходное значение, согласно закону электромагнитной индукции. В большинстве случае процесс трансформации работает на образование на выходе вторичной обмотки понижающего значения электровеличины.

Параметры трансформации, мощность устройства и другие номинальные параметры заключены и зависят от строения и формы магнитопровода преобразователя, количества и вида намотки первичной обмотки устройства, наличия в его конструктивном исполнении одной или нескольких вторичных обмоток.

Разновидности

По виду значений электроэнергии, которые агрегат трансформирует, пропуская через свои главные узлы существует много типов и разновидностей трансформаторов.

Силовой

Наиболее распространенный тип устройства. Используется в составе крупных или не очень по мощности энерго системах, как главный узел преобразования величины напряжения из одного класса в другой. Типы силовых трансформаторов различаются между собой:

• По типу трансформации классов напряжения – основной тип преобразователей напряжения – понижающий – производит преобразование высоковольтного напряжения в низковольтный, но в ряде случаев, когда это необходимо территориально, используется и повышающий силовой трансформатор. Он рассчитан на обратный принцип действия и работает в системе высоковольтного напряжения, производя повышение величины такого напряжения в большее значение. Основной пример установки повышающего агрегата трансформации — это его установка после генератора электростанции и до линии электропередач, призванной транспортировать величину на большие расстояния и территории. Осуществить такой процесс с минимальными потерями возможно с устройством повышающего типа;

Силовой понижающий трансформатор городских сетей имеет высоковольтное напряжение первичной обмотки, номиналом как правило 6/10кВ, а на выходе выдает класс низковольтного напряжения значением 0,4кв или 380В. Повышающий агрегат преобразования напряжения работает в системе высоковольтной энергии. Способен повышать напряжения с 12кВ до 400кВ.

• По количеству фаз – преобразователи делятся на трехфазные и однофазные устройства преобразования;
• По мощности силового агрегата – в зависимости от типа и устройства всей энергосистемы, количества электроприемников, который обслуживает тот или иной преобразователь возможно его деление по мощностным характеристикам;
• Дополнительные системы, типа изоляции, систем охлаждения и конструктивных особенностей – в устройстве возможен расширенный или упрощенный функционал вспомогательных систем, от года выпуска, климатической зоны – могут использоваться разные системы охлаждения, корпуса, изоляции и другой вспомогательный набор комплектующих.

Силовые трансформаторы, как понижающего, так и повышающего типа – это электроустановки повышенной опасности, к тому же требующие периодических осмотров и испытаний. Методы таких тестов строго регламентированы и проводятся обученным высококвалифицированных персоналом.

Сетевой

Электроагрегат, работающий в классе низковольтного напряжения. Основная разработка и широкое применение сетевой трансформатор в России произошла в 80-е годы прошлого века. Применение было во многих бытовых и производственных приборах в системе их источника питания. Производит преобразование сетевого напряжения 220 вольт в более низкое по величине (36,24,12 вольт самые распространенные варианты). Изготавливался чаще всего на Ш-образном магнитопроводе, встречались в сетях освещения и тороидальные (кольцевые) сердечники.

В настоящее время, после изобретения более мало габаритных и более эффективных преобразователей напряжения используется крайне редко. Производится больше для технических или промышленных нужд.

Автотрансформатор

Представляет собой низкочастотное электротехническое устройство. Оригинальная по конструкции обмотка на нескольких выводов катушки позволяет получить разные значения напряжений. Вторичная обмотка входит в состав первичной. Основная связь между собой, как и у других видов преобразования напряжения по средством магнитного поля. Но нюанс автотрансформаторов в том, что его обмотки имеют и электрическую связь вторичной системы с первичной.

Экономически выгоден по стоимости изготовления за счет уменьшения расхода материала на магнитопровод, расхода проводников на обе обмотки. Не имеет гальванической связи внутри своего устройства, что делает этот прибор оборудованием с повышенным классом опасности в момент обслуживания и эксплуатации.

Сфера применения в автоматических средствах управления. Во многих высоковольтных системах трехфазного типа часто применяется при схеме соединения обмотки в схему «треугольник – звезда».

Лабораторный

Разновидность автотрансформатора представлена в виде своеобразного блока питания для переменного напряжения в сети. Мощности лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа) небольшие, основное применение в исследовательских центрах, лабораториях научных опытов, учебных заведения электротехнического профиля для выполнения учебных лабораторных работ. Основной принцип работы заключается в настройке выходного переменного напряжения однофазной или трехфазной сети. Обмотка представлена в одном контуре, часть из которого является первичной обмоткой, а вторая часть представлена вторичным.

Конструктивно изготавливается на тороидальном сердечнике с одним общим контуром обмотки. Двойного деления на первичный и вторичный контур не имеет. В структуре механизмов на внешней стороне корпуса имеет регулировочную рукоять, с внутренней стороны соединенной с угольными щетками.

ЛАТР имеет очень высокую производительность. Его КПД равен 99%. Выходное напряжение четкой синусоидой – идеальный источник питания для опытов или тестов.

Пользователь, вращая рукоять управляет щетками из угля, тем самым изменяя количество витков сектора вторичной обмотки единого контура обмотки. Смена количества витков позволяет, в зависимости от исполнения ЛАТРа понижать или повышать величину выходного напряжения в двух типовых значениях:

• Однофазные изменяют величины напряжения от 0 до 250В;
• Трехфазные модели от 0 до 450 вольт.

Сфера применения ограничивается испытательными стендами учебных или научно-исследовательских лабораторий. В обычных условиях применение не рекомендуется, в случае скачков сетевого напряжения, или его нестабильного значения требуется установка стабилизаторов перед установкой лабораторных автотрансформаторов.

Трансформатор тока

Преобразователь величины тока из одного значения в другое. Предназначен для питания в энерго системах измерительной аппаратуры, приборов учета, осуществления защиты и питания схем релейной защиты и автоматики на узлах, в разрыв которых невозможно подключить на прямую указанные модули. В конструкции состоит:

• Магнитопровода;
• Двух обмоток (первичная и вторичная);
• Выходные контактные клеммы обмоток;
• Крепежные аксессуары;

Электротехнический преобразователь тока, в отличии от агрегатов, описанных выше, которые работали с трансформацией одной и той же величины электроэнергии – напряжения, предназначен для преобразования второй важной величины в электротехнике – токовой величины в цепях энергосистем. Его первичную обмотку всегда включают в разрыв главной цепи переменного тока, который будут измерять, по типу последовательного соединения. Контакты вторичной обмотки трансформатора тока (ТТ) соединяются с различными измерительными приборами (амперметрами, ваттметрами), или коммутируют с токовыми обмотками учета энерго учета.

Еще одной функцией ТТ является изоляция цепей релейной защиты и автоматики (РЗиА) от больших значений тока первичной цепи, подача питания на слаботочные цепи питания для работы модулей автоматики.

Отсюда такой трансформатор еще называется измерительным трансформатором, и так как он работает с измерениями, учетом и автоматикой, все стандарты и регламенты метрологических служб по поддержанию высокой точности, актуальной поверки и остальных законов измерительной аппаратуры на ТТ распространяются в обязательном порядке.

Участие в схемах измерения, изоляции и питания модулей автоматики от ТТ требуют повышенной надежности и точности, иначе измерения приборов по контрольным величинам в сети энерго объекта, учет потребляемой энергии и автоматизация объекта будут сбоить, транслировать некорректные выходные данные. Своевременный ремонт и обслуживание трансформаторов тока ключевой и очень важный момент в электроэнергетике.

В заключении описания видов трансформаторов стоит добавить, что эти приборы носят класс повышенной опасности, являются сложно техническими устройствами передачи электроэнергии из одной величины в другую и в составе любой электроустановки занимают важное структурное место. Следовательно их обслуживание и проверка необходима постоянно, тем самым можно своевременно предотвратить аварийный режим трансформаторов и не допустить перебоев с электроэнергией на различных объектах энерго потребителей.

Как проверить тестером

Тестер или мультиметр – современное многофункциональное устройство для измерений основных величин электроэнергии, по разным пределам и их номиналам, роду (тока), классу (напряжения), пределу (сопротивления) и многим другим, доступных в одном модуле.

Электронный прибор с механической или электронной шкалой, с которой визуально снимаются текущие показания измерений выбранной величины. Корпус мультиметра обладает ручкой переключателем, шкала которой на 360 градусов разнесена на разные электровеличины и их пределы. Тут же на корпусе есть гнезда, куда подключаются изолированные провода щупов напрямую участвующие в контакте с измеряемым объектом в момент измерения.

Проводить любые замеры величин на участках цепи с действующим напряжением допускается только квалифицированному персоналу с группой допуска по электробезопасности не ниже IV до и выше 1000В. Всем остальным, особенно обычным людям старательно рекомендуется использовать тестер для замеров в цепях с заранее отключенным электро питанием

Современные мультиметры выпускаются во множественных модификациях, мобильных корпусах, питаемых от автономного элемента питания («Крона»). Сейчас он может заменить амперметр, вольтметр, ваттметр, мегаомметр одном лице, почему и получил тестер электровеличин звучное название – мультиметр. До широкого развития электроники тестеры выпускались электромеханического типа с аналоговыми шкалами.

Такой многофункциональный прибор позволяет позванить проводники, на их целостность или обрыв, замерить величину сопротивления проводников, определив целостность изоляции, и многое другое.

Учитывая, что трансформатор напряжения или тока, в основе представлен сердечником, двумя обмотками из медных проводников, другими контактными элементами и частями, получается провести испытания такого преобразователя, определить его скрытые дефекты, проанализировать насколько коэффициент трансформации устройства находится в значении нормы, возможно при помощи тестера мультиметра.

Для начала в любом трансформаторе требуется правильно определить все выводы его обмоток.

Определение обмоток

Определить и идентифицировать выводы и обмотки преобразователей энергии возможно несколькими теоретически- практическими способами:

Маркировка через спецификации и принципиальные схем приборов

Четкая оценка всех четырех выводов трансформатора, определение расположения первичной, нахождение вторичной обмотки преобразователя напряжения или тока с помощью заводской маркировки на корпусе устройства, принципиальной схемы в паспорте оборудования возможно и доступно в основном для крупногабаритных силовых агрегатов или для больших свободно стоящих понижающих производственных преобразовательных устройств.

В случае сетевого или импульсного трансформатора, как правило, плотно установленных в часть корпуса промышленного или бытового прибора потребителя, такая идентификация выводов и расположения первичных и вторичных обмоток происходит при помощи спецификации и схемы преобразователя энергии, где указаны все маркировки нужных элементов.

При этом схема как правило нанесена на часть корпуса прибора потребителя, а спецификация с описанием является частью паспорта бытового прибора.

Маркировка через опыты и измерения при помощи мультиметра

Часть трансформаторов в шаге начальной проверки не имеет ни принципиальных схем, ни маркировок выводов, ни понимания, где конкретно расположена первичная, а где вторичная обмотка. Если визуально такие части определить не удается, идентификаторов и схематики по ним нет, а установить их необходимо – применяется мультиметр.

Определить и распознать элементы блока преобразования прекрасно помогает цифровой мультиметр, включенный на измерение сопротивление пределом 2кОм.

Детали опыта рассматриваются на примере бытового понижающего трансформатора 220В/12В. Исходя из электротехнических процессов трансформаторов научно установлено, что первичная обмотка имеет большее напряжение по величине, чем обмотка вторичного характера. Значит количество витков на ней будет больше, чем на вторичной. Но в этом случае величина тока первичной обмотки будет меньше вторичной, следовательно, сечение проводника первичной обмотки явно тоньше, чем у выводной обмотки. По закону Ома, учитывая озвученные параметры получается, что сопротивление первичной обмотки по своей величине больше, чем значение сопротивления у вторичного вывода. Замерив щупами мультиметра значения сопротивления обмоток, сравнив их величины станет очевидно, какие выводы являются первичной обмотки, а какие вторичной.

Из условий – трансформатор, понижающий бытовой 220В на 12В. Измерением сопротивления установлено, что первичная обмотка имеет большее напряжение, но не доказан факт, что его величина именно на 220В. Очень часто бывает, что первичные обмотки устройств могут иметь и 110В и иные значения напряжения.

Если просто включить эту обмотку в электрическую бытовую сеть 220В, не получив доказательств по значению напряжения – есть большая вероятность выхода оборудования из строя.

Метод проверки напряжения первичной обмотки опытом «Лампа накаливания»

Второй опыт способен доказать номинал напряжения в 220В или опровергнуть его – метод лампы накаливания, рассчитанной на напряжение 220В. Лампу последовательно соединяют с выводами первичной обмотки. Контактный провод лампочки и обмотки включают в сеть 220В. Если трансформатор по первичной обмотки рассчитан на 220В – лампа накаливания не будет гореть! Не горит лампа из-за направленных встречно напряжений сети и ЭДС обмотки трансформатора, его самоиндукции; в таком процессе лампа пропускает через себя крайне малый ток, (ток холостого хода трансформатора, о детальном измерении которого немного ниже) его не хватает для свечения вольфрамовой нити лампы.

Если опытом с лампой установлено, что первичная обмотка рассчитана на величину напряжения 220В – узнать параметры напряжения вторичной обмотки дело техники. Трансформатор подключается выводами первичной обмотки к бытовой сети, а мультиметром, предварительно установив на нем нужный класс напряжения и предел, производится измерение величины вторичной обмотки. В этом опыте можно замерить и величину тока вторичной обмотки, установив на тестере соответствующий параметр.

Если свечение будет хотя бы в половину накала нити лампы – напряжение первичной обмотки имеет номинал отличный от 220В, эксплуатировать его в обычной бытовой сети нельзя.

После маркировки оборудования, замеров его номинальных величин напряжения и тока, стоит приступить к следующим шагам проверки и диагностики работоспособности энерго агрегата.

Проверка замыкания

Описание исследования возможного образования режима КЗ (короткого замыкания), проверки замыкания с помощью мультиметра наглядно и просто на примере импульсного трансформатора (ИТ), тем более их популярность в современной технике бытового и промышленного назначения очень высока, а поломки такого важного узла как ИТ, в системе импульсного источника питания (ИИП) наиболее вероятна и распространена.

Проверка замыкания на ИТ производится с помощью мультиметра включенного в режим мегаомметра для проверки величины сопротивления. Щупы тестера включают в соответствующие гнезда:

• Красный щуп включается в гнездо тестера с символикой «V/Ω»;
• Черный щуп включается в гнездо с символикой «COM».

Щупы поочередно прислоняют к обмоткам, параллельно мониторя значения сопротивления на экране тестера. Номинальное значение сопротивления обмоток при отсутствии короткого замыкания равно не меньше 10 Ом.

Чтобы понять зачем в тесте проверки короткого замыкания (КЗ) измеряют величину сопротивления обмотки, необходимо разобраться почему возникает КЗ в обмоточных витках трансформатора. Аварийный и опасный режим КЗ в обмотке преобразователя возможен в результате пробоя изоляции обмотки по различным причинам: режим перегрузки энерго потребителя, неправильная эксплуатация трансформатора и другие. В результате режима КЗ значение сопротивления обмотки уменьшится до минимальных значений, выраженных в Омах.

Прозвонка обмотки на пробой изоляции с помощью замера величины ее сопротивления, ясно показывает есть ли в тестируемом трансформаторе скрытый и серьезный дефект КЗ обмотки или его нет и устройство исправно на этом этапе.

Прозвонка обмоток

Тестировать трансформатор с помощью мультиметра на целостность обмоток устройства еще проще, чем проверить ее на замыкание. Испытание разделяется на несколько простых шагов:

• Мультиметр переводится в режим прозвонки диода – символику такого режима легко найти в паспорте тестера в условных обозначения. Щупы красный и черный остаются в тех же гнездах, что и при опыте определения КЗ обмотки преобразователя: «V/Ω» – красный/ «COM»- черный;

Если целостность контактного проводника обмотки не нарушена – мультиметр в режиме прозвонки диода издаст сигнал высокого писка – это будет показывать наличие замкнутого контура тестируемого проводника.

• Последовательными действиями щупы подносят к выводным проводникам обмоток трансформатора: красный щуп к одному, черный к другому;
• Смотрят за звуковой реакцией мультиметра в момент контакта щупов с выводами обмотки устройства.

В прошлые года, когда тестеров с электронной начинкой не было в свободном доступе прозвонки целостности обмоток трансформаторов вели на аналоговом тестере путем замера минимальных значений сопротивлений. Реакцию обрыва смотрели по не двигающей стрелки в момент контакта щупов и тестируемой обмотки.

Если мультиметр в момент контакта щупов с выводами не издаст никаких сигналов – в обмотке трансформатора – обрыв. Его дальнейшая работа невозможна и требуется отправка в ремонт.

Но испытания на обрыв путем звуковой сигнализации несколько удобнее и доступнее для проведения испытаний трансформаторов.

Замер тока холостого хода

Измерение тока холостого хода с помощью мультиметра выполняется, после подтверждения исправности оборудования по остальным испытаниям. Мультиметром возможно замерять токи холостого хода у маломощных однофазных сетевых или импульсных трансформаторов напряжения. Силовые трехфазные трансформаторы проходят такие измерения с серьезной аппаратурой и более сложными опытами.

На примере тороидального трансформатора напряжения возможно осветить детали измерений тока без нагрузки. Для этого мультиметр необходимо перевести в режим амперметра с достаточно низким пределом измерений. Номинальный ток х.х. равен 0,15 от номинального тока под нагрузкой. Зная все величины, можно вычислить требуемый предел на приборе.

В виде нагрузки на вторичной обмотке можно использовать обычные лампы накаливания.

Важно! Мультиметр при измерениях к испытательному трансформатору необходимо подносить накоротко замкнутым. Через временную паузу щупы размыкаются и на экране прибора считывают требуемые показатели тока без нагрузки. Их анализ и сравнения с паспортным значением оценивает само преобразовательное оборудование на работоспособность.

В таком же формате производится испытания измерением тока холостого хода на вторичной обмотке посредством мультиметра.

Снятие характеристики намагничивания

Испытание трансформаторов тока, которое требует определенной подготовки в начале выпуска ТТ, в минимальные сроки его работы требуется получить вольт-амперную характеристику – зависимость напряжения на выводах вторичной обмотки от величины протекающего в них тока в графическом эквиваленте (ВАХ), которая является единственным параметром оценки исправности преобразователя тока.

Снятие характеристик намагничивания, при которых размыкается первичная обмотка, а на зажимы вторичной обмотки ТТ подается через (возможны три схемы тестирования):

• Автотрансформатор;
• Потенциометр;
• Реостат.

Увеличение напряжение на вторичную обмотку фиксируется в нескольких значений напряжения и тока, которые приобщаются к графику новой ВАХ и анализируются с номинальной характеристикой, оценивая свою пригодность в работе в составе энерго системы.

Под напряжением

Такой контрольный тест возможно производить с некоторыми современными импульсными блоками питания (новых телевизоров, к примеру), где они очень герметично установлены в корпус прибора, нет возможности оперативного демонтажа ИТ или всего ИИП. Не выпаивая импульсный трансформатор под действующим напряжением цифровым тестером возможно проверить лишь на значения напряжения и тока в текущий момент и сравнить их с паспортными величинами. Остальные серьезные тесты под напряжением при помощи мультиметра реализовать трудоемко.

Проверка целостности изоляции

Тестирование изоляции обмоток трансформатора схоже с испытанием обмоток – методом прозвонки. Отличие состоит в том, что первым методом трансформатор испытывался на обрыв медных проводников, а в этой проверке проводится испытание изоляции обмоток, проверка ее целостности, с целью определения отсутствия пробоя изоляции – более опасному и сложному дефекту – межвитковому замыканию.

Пробой изоляции, нарушение ее целостности может привезти к еще более сложным неисправностям и длительному ремонту устройства преобразования в виде межвитковых замыканий обмоток, а в последствии полный выход оборудования из строя.

Подготовленный мультиметр переводится в режим прозвонки диодов. Щупы устанавливаются в гнезда по методу прозвонки обмоток. Щупы прислоняются контактными частями к изоляции каждой обмотки. Наблюдается реакция цифрового мультиметра. В случае целостности изоляции тестер в режиме прозвонки издаст тот же пищащий звук. Если звука не будет, значит в обмотках нарушена целостность изоляции и требуется проводить тесты возможного межвиткового замыкания.

Определение межвиткового замыкания

Короткое замыкание в системе преобразовательного узла может произойти и на магнитопровод. Именно поэтому проводится тестирование устройства на межвитковые замыкания, особенно если есть подозрения в целостности изоляции обмоток трансформатора.

Серьезными лабораторными приборами и квалифицированным персоналом такие опыты выполнить можно гораздо точнее и проще, а если использовать мультиметр, то определить межвитковое замыкание трансформатора получится только очень приближенно, к тому же погрешность цифрового измерительного прибора довольно высокая.

Установкой рукоятки тестера в режим измерения мегаомметра начинается приблизительный тест по поиску потенциальных межвитковых замыканий в трансформаторе. Одним щупом его контактом касаются к железной части устройства, а второй щуп подносят в четкой последовательности к обмоткам.

Ни отклонений по измерению, не возможных звуковых отклонений на дисплее мультиметра быть не должно. В противном случае – это первые признаки серьезного дефекта трансформирующего оборудования.

Лучше использовать не один тест в такой проверки и испытании энерго оборудования. Измерение величины сопротивления обмоток, сравнение их с номинальными величинами согласно техническим справочникам, анализ. Внешний осмотр оборудования и своевременные обслуживания всех узлов и систем до наступления точки «невозврата» для трансформаторов любого типа.

Методика проверки бытовых понижающих устройств

В большинстве своем такие модули имеют ограниченный характер доступности, обслуживания и не высокий уровень ремонтопригодности. Однако структура определения дефектов и внутренних неисправностей при помощи использования цифрового мультиметра существует и практикуется.

Основные номинальные параметры понижающих устройств в быту имеют значение напряжения на первичную обмотку:

• 220 В – подается на первичную обмотку из бытового электросети;
• 5 – 30В – выходное напряжение на вторичных обмотках различных типов подобных энерго установок бытового назначения.

Использование такой техники в быту обеспечивает питанием, электроэнергией многие узлы социального сектора, бытового назначения – телевизоры, магнитофоны, микроволновые печи, радиоприемники и другие.

Проверка строится на следующих конкретных шагах:

• Производится проверочный осмотр состояния первичной обмотки, куда подается номинальное напряжение со входа бытового прибора – 220В. Осмотр включает в себя необходимый мониторинг отсутствия на первичной обмотке:
• Тресков в момент работы;

• Запаха гари;
• Малейшего видимого дыма;
• Если что-то из перечисленных пунктов обнаружено –введение оперативных мер согласно технике безопасности. Устройство обесточивается, отключаясь от сети, и анализ опыта больше не проводится;
• Если с состоянием первичной обмотки больше нет вопросов, производится переход для ведения необходимых замеров и тестов на элементах вторичных цепей. Практические измерения нормативных величин и значений в узлах вторичной обмотки. Ведутся соблюдения мер безопасности, при выполнении подобных измерительных процессов;

В обязательном порядке тестирование подобных бытовых блоков производится при наличии такой же или полностью аналогичной исправной системы, которая и будет выдавать контрольные данные для сравнения.

• Полученные результаты всегда необходимо сравнивать с контрольными значениями. Аналитический процесс. В случае, если наблюдается разница в значениях между моими данными в размере более, чем 20% от номинальных – серьезная вероятность возможных технических нарушений, сборка для обслуживания и возможного ремонта после.

На этом возможности цифрового тестера вынуждены завершится. Дальнейшие испытания, проверки и получения результатов возможно при более серьезных инструментах типа лабораторных испытательных систем, или им подобных.

Особенности проверки импульсного трансформатора

Импульсный блок питания в настоящее время является самым популярным и востребованным источником питания многих бытовых и мультимедийных приборов и аппаратов в быту и жизни в целом практически любого человека. Его одним из главных узлов продолжает оставаться импульсный трансформатор напряжения, который выполняет важные функции преобразования, стабилизации и другой взаимосвязи с остальной электронной начинкой ИИП.

Именно, потому что ИТ серьезный узел в цепи импульсного питания множества электронных потребителей, его проверка, своевременная диагностика на скрытые дефекты и неисправности должна иметь обязательный, плановый характер. Только испытания на безупречную работоспособность его частей и элементов, измерение его параметрических данных, их анализ и принятия соответствующих мер, в зависимости от полученных результатов, позволит сделать работу импульсного блока подачи питания максимально стабильной, надежной и высококачественной.

Но для проведения таких мероприятий по испытанию и проверки элементов ИТ существует ряд определенных особенностей, не учитывая которые сама проверка пройдет некачественно и не в полном формате, а работоспособность систем питания оборудования уменьшит надежность и качество:

• Необходимо перед началом проверки и испытаний любого ИТ учесть и проверить соблюдение всех правил по техники безопасности разработанных с учетом работы с новыми импульсными системами питания, учитывая их электронную начинку и повышенную опасность некоторых элементов;
• Теоретическая подготовка и поиск ресурсов по схематике, описанию и дополнительной информации по оборудованию, с которым решено провести проверки и опытные тесты;
• Учет возможных сложностей в тестировании ИТ при нюансах неразборных пластиковых корпусов, с учетом неудобства работы с их вторичными элементами и большой степенью не восстановления в исходное состояние после первичной разборки;
• Собрание полного набора измерительных инструментов и приборов в месте, где будут проводится испытания ИТ, до их начала.

Для проведения проверки импульсных трансформаторов возможно использование аналоговых и цифровых мультиметров. Но цифровые тестеры в этом формате более эффективны и оперативны в настройке, подготовке к работе и получению измерений.

Первым шагом для проведения системы тестов ИТ необходимо выполнить:

• Тщательный внешний осмотр всех элементов импульсного преобразователя на предмет окалины, повреждений, механических дефектов и прочего
• Провести определение обмоток и выводов в тестируемом ИТ посредством доступных принципиальных схем, маркировочных меток на корпусах и описания их в паспортной литературе блоков.

Согласно базовому списку дефектов импульсных трансформаторов производятся проверки:

• На повреждение магнитопровода;
• Нарушение целостности изоляции обмоток;
• Образование межвитковых замыканий;
• Возможности обгорании контактов или их разрыв.

Действуя согласно строгим правилам проверки трансформирующего оборудования импульсного типа, учитывая все особенности в момент проведения этих тестов, продуктивность обслуживания, а значит надежность и долговечность работы ИТ возрастет в разы.

Полезные советы и рекомендации

Обзорный круг статьи о проверке трансформатора мультиметром и не только завершает свое течение и в заключении оставляет небольшую выдержку по практическим и теоретическим полезным советам и рекомендациям проведения качественной проверки, тестированию энерго агрегатов трансформирующего типа:

• До проведения испытательных работ с электрооборудованием, особенно сложно техническим преобразующим величины электроэнергии устройством стоит узнать их основное устройство и принципы действия максимально подробно;
• Стоит изучить все формулы и расчеты элементарных величин трансформаторов, с целью умения из одного значения величины получать путем расчетов (ручного или автоматического типа) другие величины оборудования, которые смогут правильно его испытывать;
• Изучение основных величин трансформатора, умение их рассчитывать, знать физические зависимости конструктивного строения преобразователей от каждой из величин, будь то мощность, напряжение, ток, сопротивление, магнитный поток и другие станет весомым плюсом в работе по тестированию, проверке особенно неизвестного оборудования, не имеющего базы из документации или схем;

• При работе с зарядным, сварочным оборудованием в составе которых присутствуют различные преобразователи, в обязательном порядке соблюдать всю технику безопасности и предписания к ней, обладать знаниями и скрытыми деталями устройства подобного оборудования и только после такой подготовки начинать практические действия тестирования или простой разборки оборудования;
• Учитывать погрешности и неточности цифровых мультиметров (особенно бюджетных моделей), тем более при опытных работах с обмотками трансформаторов, где повышенная индуктивность еще больше искажает их полученные данные;
• Иметь базис проверки полученных расчетных значений лично путем формул, а также результатов снятых с цифровых тестеров. Перепроверять их на нескольких ресурсах расчетов или калькуляторов онлайн для проверки правильности данных;

Как видно советов и рекомендаций на опытные работы по электротехническому и электронному оборудованию значительное количество, а большинство из них направленно на предварительное изучение всех процессов и понятий в теории, а уже после аккуратно и осторожно приниматься за практические работы. Такими маленькими шажками, совмещая теорию и практику в электроэнергетике и электронике шансов стать прекрасным и высококвалифицированным специалистом предостаточно у каждого желающего.

Сопротивление первичной обмотки трансформатора 220

Трансформаторы стали частью жизни человека с началом электрификации. Далее они стали использоваться в качестве источников постоянного напряжения для различной аппаратуры, приборов, бытовой техники.

В статье изложена информация о принципе работы этих устройств, разновидностях, поисках мощности. Также будут даны советы, как проверить трансформатор мультиметром.

Принцип работы и назначение

Основным назначением трансформатора является преобразование или понижение электрического напряжения. В зависимости от конструкции и назначения, трансформаторы изменяют классность токов, напряжение, или преобразуют импульс в необходимое значение.

В работу трансформатора заложен принцип образования магнитного поля при взаимодействии металлического сердечника и постоянного напряжения. При подключении напряжения в 220 В, ток движется по первичной обмотке трансформатора, образуя магнитное поле. Далее ток попадает во вторичную обмотку, число и шаг которой намного меньше. Создается сильное сопротивление, которое сглаживается за счет воздействия магнитных потоков. Таким образом, во вторичной обмотке, напряжение сильно занижается, что приводит к выходному напряжению более низкого числа.

Конструкция

В независимости от конструкции и назначения трансформатора, его конструкция максимально проста. Эти устройства состоят из:

1. Стальной или ферромагнитный сердечник. Используется для образования магнитного поля. Сердечники могут быть различных видов. Все зависит от назначения устройства и величины преобразования тока.
2. Обмотка. В устройстве находится минимум 2 обмотки: первичная и вторичная. Представляет собой медный или алюминиевый изолированный лаком провод. Обмотка наматывается на трансформатор с заданным количеством витков, шагом, сечением провода. Именно обмотка трансформатора влияет на параметр входного и выходного напряжения.
3. Клеммы и контакты. Необходимы для включения устройства в сеть и выходную цепь.
4. Конструктивные дополнения. Ими могут быть защитные корпуса, изоляционные и крепежные элементы, радиаторы охлаждения. Все это необходимо для обеспечения надежного монтажа и защиты от воздействия постоянного напряжения.

Тип и назначение преобразователя напряжения можно определить по внешнему виду. Для этого необходимо знать основные разновидности трансформаторов.

Намотка трансформатора своими руками

Укладываем изоляцию первого слоя. Вставляем конец провода в отверстие выводной клеммы. Начинаем мотать провод, не забывая о его натяжении. Проверить можно так: намотанная катушка не будет проминаться от пальца. Провод растягивать нельзя, так как нарушится изоляция. Готовую катушку рекомендуется пропитать парафином, чтобы не испортить провод. Если обмотка гудит во время работы трансформатора, то изоляция провода стирается, провод изгибается и разрушается. По этой причине натяжение провода во время намотки имеет большое значение.

Витки во время намотки придвигаем друг к другу, уплотняем. Первый слой самый важный.

На слое не нужно оставлять пустое место. Наибольшее напряжение на последних витках составляет для первичной 60 + 60 / 2, 18 + 55 В. Изоляция из лака выдержит напряжение, если провод будет проваливаться в пустоту слоя, то может нарушиться изоляция. Пропитываем первый слой, затем второй и так далее. К изоляции между обмотками необходимо отнестись добросовестно. Она должна выдерживать до 1000 вольт. Вверху на изоляции рекомендуется подписать количество витков и размер провода, это пригодится при ремонте.

Слои самодельного трансформатора должны иметь правильную форму. По мере намотки катушка будет изгибаться у краев. Для этого слои нужно равнять во время намотки, не повредив изоляцию.

Читать также: Купершлак расход на 1 м2

Вынужденные стыки провода лучше на ребре каркаса за сердечником. Соединять провод скруткой с пайкой, внакладку с пайкой. Длина контакта при соединении делается более 12 диаметров провода. Стык нужно изолировать бумагой или лаковой тканью. Пайка должна быть без острых углов.

Выводные концы обмоток делаются по-разному. Главное, чтобы была надежность и качество.

Разновидности

В зависимости от назначений, трансформаторы используются в различных сферах, не только в приборостроении. Различаются по следующим типам:

Силовой. Используется как понижающий трансформатор на электростанциях, крупных организациях, в сети электроснабжения населения. В цепи электроснабжения используется несколько подобных устройств. Их задача понизить напряжение от электростанции до потребителя. Также силовые трансформаторы могут работать по обратному принципу, в качестве повышающего устройства. Такие устройства необходимы для передачи электричества на большие расстояния от электростанций потребителям, существенно снимая нагрузку с генераторов.

Также существуют лабораторные или автотрансформаторы. Их отличием является только возможность регулировки и переключения выходного напряжения с одного значения на другое.

Проверка

Проверка трансформатора на работоспособность и величину выходного напряжения необходимо начинать с визуального осмотра. На корпусе многих современных и элементах старого производства, нанесена принципиальная схема. В ней находится информация о контактах входа и выхода, количество витков первичной и вторичной обмотки, величины выходных напряжений. Если этой информации нет, необходимо прозвонить трансформатор.

Многие начинающие радиолюбители сталкиваются с проблемой, как прозвонить импульсный трансформатор мультиметром. Далее будут даны рекомендации на примере именно этого устройства.

Межвитковое короткое замыкание

Самый важный тест. Запрещается проводить подключение неизвестных, найденных где — то трансформаторов, без теста на короткое замыкание. Межвитковое замыкание не определяется при помощи мультиметра. Причина этого кроется в пробое двух рядом стоящих обмоток и их соединении между собой.

При прозвонке на сопротивление, оно останется неизменным (если до КЗ нет обрыва). Поэтому проверяется трансформатор визуально. Любые потемнения, вспучивания, плавления изоляции или нагар на бумаге можно считать следствием короткого замыкания. Плавление и нагар произошли из-за нагрева обмотки при нагрузке. При межвитковом замыкании первичной обмотки, ток проходит меньшее количество витков, что создает нагрузку и нагрев. Также КЗ можно определить по запаху гари.

Если внешне устройство не имеет дефектов изоляционного покрытия, можно начинать следующую проверку.

Поиск обмоток

Этот тест необходим, если элемент был изначально не подключен к электрической схеме прибора или устройства. Первичная обмотка трансформатора, имеет большее число витков, так как на нее подается высокое напряжение. Значит и сопротивление должно быть значительно больше. Вход первичной обмотки всегда располагается в верхней части устройства, клеммы вторичной в нижней. Для поиска необходимо:

1. Мультиметр перевести в режим замера сопротивления.
2. Оба контрольных щупа соединить с двумя выводами трансформатора.
3. Сохранить полученные значения.

Далее нужно найти выходы вторичных катушек. Делается это по тому же принципу. Если выходов более 2, то необходимо провести замер каждой пары. Полученные значения также сохраняются.

Теперь необходимо провести сверку результатов. Выводы с самым большим сопротивлением укажут на первичную обмотку входа. Остальные пары будут являться выходными контактами.

Целостность

Определение целостности необходимо для того чтобы узнать, нет ли обрыва в цепи трансформатора. Предыдущая проверка помогла выяснить, какие контакты являются входящими и выходящими. Теперь нужно определить их целостность. Для этого нужно:

1. Перевести мультиметр в режим прозвонки со звуковым оповещением.
2. 2 контрольных щупа подключить к входным контактам трансформатора.
3. Звуковое оповещение будет свидетельствовать о целостности провода.

Таким же образом нужно проверить остальные контакты выхода. У современных понижающих устройств бытового назначения есть один нюанс. В его схему первичной обмотки встроен тепловой резистор. Найти его просто. Он припаян между клеммой и началом обмотки и скрыт под изоляцией. Если проверка на входе показала обрыв, стоит осторожно вскрыть изоляционный слой и найти резистор. Далее сделать еще один замер, но только самого провода, за резистором. Если проверка была удачной, значит необходима замена теплового элемента.

Тепловой резистор необходим для отключения цепи во время перегрева. Он может выйти из строя по причине высокой нагрузки, не пропустив в цепь высокое напряжение.

Определение величины входящего напряжения

Этот тест поможет узнать, можно ли эксплуатировать элемент от бытовой электрической сети или он рассчитан на напряжения других значений. Для определения величины тока необходимо:

1. Подключить один контакт лампы накаливания к клемме входа ТР.
2. Второй контакт к источнику напряжения 220 В.
3. Клемму «2» от ТР к «2» клемме источника напряжения.

Если лампа не загорается, то это указывает на то, что трансформатор предназначается для работы от сети 220 вольт. Горение лампы любой величины накала, укажет на работу от токов иных величин.

Замер выходящего напряжения

После проведения всех тестов, на целостность импульсного трансформатора, можно перейти к его подключению к электрическому напряжению и замеру выходного напряжения. Для этого нужно:

1. К найденным разъемам входа подключить напряжение 220 вольт.
2. На входных клеммах попарно замерить напряжение.
3. Полученные результаты сохранить.

Если на корпусе трансформатора нанесены обозначения величины выходящих напряжений, то при замере они должны быть больше на 5–20 %. Это делается для запаса мощности, при последующем подключении к диодному мосту.

Если маркировки нет, нужно выполнить следующие действия:

1. Красный контрольный щуп подключить к «1» клемме вывода.
2. Черный щуп поочередно подключать к остальным выводам.
3. Если замер дал результаты от 9 до 24–36 вольт, то эти контакты необходимо отметить.

Проверка считается удачной, если все разъемы показали определенные значения.

Важно! На выходах трансформаторов переменное напряжение. Запрещаться делать замер, касаясь руками оголенных контактов.

Расчеты параметров самодельного трансформатора

На простом трансформаторе первичная обмотка имеет 440 витков для 220 вольт. Получается на каждые два витка по 1 вольту. Формула для подсчета витков по напряжению:

N = 40-60 / S, где S – площадь сечения сердечника в см 2 .

Константа 40-60 зависит от качества металла сердечника.

Сделаем расчет для установки обмоток на магнитопровод. В нашем случае у трансформатора окно 53 мм по высоте и 19 мм по ширине. Каркас будет текстолитовый. Две щеки внизу и вверху 53 – 1,5 х 2 = 50 мм, каркас 19 – 1,5 = 17,5 мм, окно размером 50 х 17,5 мм.

Рассчитываем необходимый диаметр проводов. Мощность сердечника трансформатора своими руками по габаритам 170 ватт. На обмотке сети ток 170 / 220 = 0,78 ампера. Плотность тока 2 ампера на мм 2 , стандартный диаметр провода по таблице 0,72 мм. Заводская обмотка из провода 0,5, завод сэкономил на этом.

• Обмотка простого трансформатора высокого напряжения 2,18 х 450 = 981 виток.
• Низковольтная для накала 2,18 х 5 = 11 витков.
• Низкого напряжения накальная 2,18 х 6,3 = 14 витков.

Количество витков первичной обмотки:

берем провод 0,35 мм, 50 / 0,39 х 0,9 = 115 витков на один слой. Количество слоев 981 / 115 = 8,5. Из середины слоя не рекомендуется делать вывод для обеспечения надежности.

Рассчитаем высоту каркаса с обмотками. Первичная из восьми слоев с проводом 0,74 мм, изоляцией 0,1 мм: 8 х (0,74 + 0,1) = 6,7 мм. Высоковольтную обмотку лучше экранировать от других обмоток для предотвращения помех высоких частот. Для того, чтобы мотать трансформатор, делаем обмотку экрана из одного слоя провода 0,28 мм с изоляцией из двух слоев с каждой стороны: 0,1 х 2 + 0,28 = 0,1 х 2 = 0,32 мм.

Первичная обмотка будет занимать места: 0,1 х 2 + 6,7 + 0,32 = 7,22 мм.

Повышающая обмотка из 17 слоев, толщина 0,39, изоляция 0,1 мм: 17 х (0,39 + 0,1) = 6,8 мм. Поверх обмотки делаем слои изоляции 0,1 мм.

Получается: 6,8 + 2 х 0,1 = 7 мм. Высота обмоток вместе: 7,22 + 7 = 14,22 мм. 3 мм осталось для накальных обмоток.

Можно сделать расчет внутренних сопротивлений обмоток. Для этого рассчитывается длина витка, берется длина провода в обмотке, определяется сопротивление, зная удельное сопротивление по таблице для меди.

При расчете сопротивления секции первичной обмотки получается разница около 6-ти Ом. Такое сопротивление даст падение напряжения 0,84 вольта при токе номинала 140 миллиампер. Чтобы компенсировать это падение напряжения, добавим два витка. Теперь во время нагрузки секции равны по напряжению.

Определение мощности

Далее будет рассмотрен вопрос, как узнать мощность трансформатора. Для этого потребуется замерить ширину его сердечника. Если ТР имеет сердечник типа «Ш», то придется замерить толщину центральных пластин. Например, толщина пластин 2 см, а ширина центрального набора 1.7 см. Необходимо перемножить эти значения, получив число 3.4 кв/см. Далее понадобится коэффициент усреднения для трансформаторов, равный 1.3. 3.4 разделить на 1.3 = 2.6 кв/см. Это значение определяет мощность ТР равную 7 Вт.

Многие задаются вопросом, как определить мощность трансформатора мультиметром. Бытовой элемент таким способом протестировать не получиться.

Советы

Проверка работоспособности трансформаторов важна, перед подключением или ремонтом устройства. При работе нужно соблюдать следующие правила:

1. Внимательно изучить маркировку и схему на корпусе.
2. Если на корпусе нет схемы, выполнять прямое подключение запрещено.
3. Запрещается подключать в сеть неизвестный ТР, без проверки на короткое замыкание.
4. Любые замеры под напряжением проводятся без контакта с клеммами.
5. Не выпаивая устройство из схемы, не получиться сделать замер выходящего сопротивления.
6. При работе нужно четко соблюдать технику безопасности.

Трансформаторы, особенно неизвестные, могут стать причиной короткого замыкания электропроводки и привести к возникновению пожара.

Порядок проверки

Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.

Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.

Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.

Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.

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.