Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Измерение сопротивления обмоток электрических машин постоянному току позволяет выявлять обрывы в обмотках, дефекты в соединениях и другие повреждения. Значения сопротивлений, которые измеряют при эксплуатации электрических машин, находятся в широком диапазоне — от сотых долей до сотен и тысяч ом.

На практике применяют несколько методов измерения сопротивления обмоток постоянному току: омметром, с помощью вольтметра и амперметра, одинарными или двойными мостами. Наименее точным является измерение сопротивления омметром, поэтому его применяют в большинстве случаев для предварительной оценки значения сопротивления. Омметры обычно рассчитаны на измерение сопротивлений от 1 Ом до 100 кОм.

Метод вольтметра-амперметра основан на измерении тока, проходящего через обмотку и потерь напряжения в ней. При применении этого метода используют два варианта схемы включения вольтметра. Амперметр всегда включают последовательно с измеряемой обмоткой и полностью заряженной батареей. Если сопротивление обмотки небольшое, вольтметр присоединяют согласно 1-му варианту на зажимы обмотки. В этом случае увеличение тока, измеряемого амперметром (вызванное включением вольтметра), незначительное, потому что вольтметр имеет большое сопротивление. Сопротивление обмотки для этого случая определяют по формуле

где U — напряжение, которое показывает вольтметр, В; I — ток, измеряемый амперметром, A; R_в — сопротивление вольтметра, Ом.

При измерении больших сопротивлений применяют 2-й вариант, при котором вольтметр присоединяют к зажимам источника питания. При этом сопротивление обмотки определяют из выражения

где R_а — сопротивление амперметра, Ом.

Для исключения нагрева обмотки во время измерений ток в обмотке устанавливают не более 15—20% номинального. Метод вольтметра-амперметра обеспечивает сравнительно высокую точность измерения сопротивлений (0,3—0,5%), если при измерениях используют вольтметры и амперметры класса 0,5 или 0,2.

Метод одинарного моста наиболее часто применяют при измерении сопротивлений от 1 до 100 кОм. При измерении меньших сопротивлений точность измерения снижается. Так, мост РЗЗЗ, широко применяемый на практике при измерении сопротивлений в пределах 1—99990 Ом, обеспечивает класс точности 0,5, а при измерении меньших или больших сопротивлений его точность резко уменьшается. Для измерения сопротивлений менее 1 Ом применяют двойные мосты, обеспечивающие высокую точность измерений. При этом на результаты измерений не влияет сопротивление проводов, которые соединяют мост с измеряемой обмоткой, и сопротивление переходных контактов.

Для получения сравнимых результатов наиболее удобно измерять сопротивление обмоток постоянному току в практически холодном состоянии электрических машин и аппаратов, когда температура обмоток отличается от температуры окружающего воздуха не более чем на 3° С. Если сопротивление обмотки при данной температуре необходимо привести к другой температуре, то удобно пользоваться формулой

где R₀ — сопротивление при температуре, к которой нужно привести сопротивление обмотки, Ом; R₁ — измеренное сопротивление обмотки, Ом; Θ₁ — средняя температура обмотки при измерении, °С (К); Θ₀ — температура, к которой необходимо привести сопротивление, °С (К); α — температурный коэффициент сопротивления материала проводов обмотки, град^-1 (0,004 для меди и 0,00385 для алюминия).