直流伏安法和电桥法测量电机绕组直流电阻

2016-3-23 10:17| 编辑:电工学习网| 查看: 22883| 评论: 0

　　异步电动机的直流电阻，包括定子绕组、绕线式电动机转子绕组及启动变阻器等的直流电阻，测量这些直流电阻的目的，是为了检查绕组有无断线和匝间短路，焊接部分有无虚焊或开焊、接触点有无接触不良等现象。
　　绕组的阻值大小是随温度的变化而变化的，在测定绕组实际冷态下的直流电阻时，要同时测量绕组的温度，以便将该电阻换算成基准工作温度下的数值。
　　目前测量绕组直流电阻主要采用直流伏安法和电桥法两种方式，以下就分别对每种测量方法进行分析。
01直流伏安法
　　测量电源采用蓄电池或其它电压稳定的直流电源，为保护电压表，可在测量回路中串接一个保护开关。测量时，先断开电压表，待电流稳定后，再闭合保护开关，接通电压表，测量绕组两端电压，测量后应先断开电压表，以防在电源断开时绕组产生的自感电动势损坏电压表。
　　为保证足够精度，电流要有一定的数值，但又不能超过绕组额定电流的20%，并应尽快同时读数，以免被测绕组发热影响测量准确度。
　　测量小电阻时，若考虑电压表的分流电流(设电压表内阻为Rv，电压表读数为U，电流表读数为I)，被测绕组的直流电阻为：R=U/(I-U/Rv)；若不考虑电压表的分流电流，则R=U/I。计算值比实际电阻值稍小，绕组电阻越小，分流电流越小，误差则越小。
　　测量大电阻时，考虑到电流表内阻Ra上的压降，则被测绕组的电阻为：R=(U-RaI)/I；若不考虑电流表的内阻压降，则R=U/I，计算值中包括了电流表的内阻，比实际的电阻值稍大，绕线电阻越大，电流表内阻越小，误差也越小。
02电桥法
　　直流电桥是测量直流电阻的专用仪器，它分为单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥适用于测量1Ω以上的较大电阻，双臂电桥适用于测量1Ω以下的较小电阻。
　　下面主要说明单臂电桥测量的原理。
　　单臂电桥测量直流电阻的测量原理电路图如下所示：

图1 单臂电桥测量电路原理图
　　图1中，Rx是被测电阻，R1、R2、R3是桥臂上的电阻，A是检流计，E是直流电源，SW是开关。
　　当检流计中的电流为零时，桥式电路处于平衡状态。则Uab=0，
　　所以：Uac=Ucb。得到I4*Rx=I1*R1 式(1)；
　　同理：Uad=Ubd。得到I2*R2=I3*R3 式(2)；
　　又因为I1=I3，I2=I4，所以当用式(1)除以式(2)时，就可得到：
　　Rx/R2=R1/R3，则被测电阻Rx=R1*R2/R3 式(3)；
　　电阻R2和R3的比值常配成固定的比例，称为电桥的比率臂，而R1称为比较臂，在测量时可根据被测电阻的粗略估计值选取一定的比率臂，然后调节比较臂使电桥平衡，则比较臂上的数值乘以比率臂的倍数就是被测电阻的数值。
　　从式(3)可以看出，测量的电阻与桥臂上的电阻值相关，所以桥臂上的电阻的选用，必须要精度高一些，这也就牵涉到单臂电桥测量时的阻值范围问题。由于在接线上会存在一些接线电阻和接触电阻，而这些问题都会或多或少的反映在所测量出的电阻上，因此单臂电桥的测量范围不能小于1Ω，一般在1~1x106Ω之内。