¿Por qué un multímetro no puede medir la resistencia del devanado de CC de un transformador?

Debido a que la resistencia en corriente continua de los devanados primario y secundario del transformador de potencia es muy pequeña, la precisión de medición de los multímetros analógicos y digitales no es suficiente, y la escala de resistencia no puede medir con exactitud el bajo valor óhmico de la resistencia de la bobina del transformador. Dado que el rango de resistencia del multímetro analógico es limitado, generalmente se encuentra entre 0,1 y 10 veces la resistencia central del instrumento. La resistencia interna del transformador puede ser muy baja. Por ejemplo, la resistencia de la bobina secundaria de un pequeño transformador reductor es inferior a 1 ohmio. En este caso, al usar el multímetro analógico en la escala Rx1, con una resistencia central de 15, la resistencia mínima medible efectiva es de 1,5 Ω. Para resistencias de bobina inferiores a 1 Ω, no se pueden leer datos con precisión, solo se puede determinar que hay "continuidad".

Rango de medición de resistencia en corriente continua del multímetro
1. Para medir transformadores de potencia con una potencia de salida inferior a 5 W, seleccione el conmutador Rxk, y generalmente la resistencia en corriente continua estará entre 1 y 2 kΩ.
2. Para una potencia de salida del transformador de entre 10 W y 100 W, la resistencia en corriente continua es de varios cientos de ohmios. Seleccione Rx100 al medir.
3. Para potencias de salida superiores a 100 W, la resistencia en corriente continua está entre decenas y cientos de ohmios, y puede medirse con el conmutador Rx10.
4. En resumen, la resistencia en corriente continua del transformador de potencia es inversamente proporcional a la potencia de salida; es decir, a menor potencia de salida, mayor es el valor de la resistencia en corriente continua, y viceversa.
Rango de medición del probador de resistencia en corriente continua
Realizar la medición de resistencia en corriente continua de los devanados del transformador de potencia con un probador de resistencia en corriente continua es una prueba muy común. Según la diferencia en la magnitud de la corriente, al determinar la especificación y modelo del probador, es muy intuitivo incluir la magnitud de la corriente en el nombre del producto, como: probador de resistencia en corriente continua de 1A, 3A, 10A.

Al medir la resistencia en corriente continua de un transformador, la corriente del medidor de resistencia en corriente continua no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña. El principio de selección es saturar el núcleo de hierro tanto como sea posible, sin que la corriente que circule provoque un calentamiento del devanado que altere el generador de resistencia.

Dado que la calidad de las láminas de acero eléctrico utilizadas en los transformadores modernos es mucho mayor que en el pasado, la corriente en vacío del transformador disminuye rápidamente. Normalmente, se utiliza entre el 2% y el 10% de la corriente nominal del transformador para medir la resistencia en corriente continua, lo que puede saturar el núcleo de hierro. Para transformadores de gran capacidad se emplea un porcentaje menor, mientras que para transformadores de pequeña capacidad se utiliza un porcentaje mayor.
Cuando la corriente alterna en vacío a tensión nominal circula por el devanado del transformador, se produce una densidad de flujo magnético nominal Bn en el núcleo de hierro, y en ese momento la permeabilidad magnética μ del núcleo es relativamente baja. Al medir la resistencia en corriente continua, es necesario que la densidad magnética en el núcleo sea mayor que Bn, de modo que la conductividad magnética μ del núcleo disminuya, reduciendo así la constante de tiempo y la fuerza electromotriz inversa dLi/dt del circuito, y acortando el tiempo de estabilización.
Por lo tanto, la corriente continua al medir la resistencia en corriente continua debe ser al menos:
I = k√2 i0 In ÷ 100
donde k — constante > 1
i0 — porcentaje de la corriente en vacío a frecuencia nominal y tensión nominal (%)
In — corriente nominal del devanado bajo prueba (A)

En la fórmula, la constante √2 representa la magnitud de la corriente continua equivalente a la corriente alterna. Cuando el factor k es mayor que 1, la densidad magnética en el núcleo supera Bn, lo que reduce la permeabilidad magnética μ del núcleo al medir la resistencia en corriente continua.
Cuando los devanados del transformador están conectados en estrella (Y), la corriente de línea es igual a la corriente de fase. Según la fórmula anterior, se deduce que la corriente que debe aplicarse al medir la resistencia en corriente continua es:
IY = 1.41 k i0 In ÷ 100
Cuando los devanados del transformador están conectados en triángulo (D), la corriente de línea en vacío es √3 veces la corriente de fase, y la corriente continua al medir la resistencia en corriente continua se basa en la distribución de la corriente total en proporciones de 1/3 y 2/3. Por lo tanto, la corriente que debe aplicarse para medir la resistencia en corriente continua es:
ID = 1.41 × 3/2 ÷ 1/√3 k i0 In × 100 = 1.22 k i0 In ÷ 100
Cuando k está entre 3 y 10, es decir, cuando la fuerza magnetomotriz al medir la resistencia en corriente continua es de 3 a 10 veces la fuerza magnetomotriz en vacío, la densidad magnética en el núcleo puede superar Bn y acercarse a la saturación. Esto significa que la corriente continua al medir la resistencia en corriente continua equivale al 2% - 10% de la corriente nominal. Si la corriente continua durante la medición es demasiado alta y el tiempo de medición es prolongado, la resistencia puede variar debido al aumento de temperatura en el devanado, lo que incrementaría el error de medición.

Las fórmulas anteriores permiten seleccionar con precisión el valor de corriente adecuado. Por supuesto, actualmente los fabricantes suelen especificar un plan de pruebas detallado para el cliente según los parámetros del producto evaluado, sin necesidad de realizar cálculos complejos. Sin embargo, nunca está de más aprender y dominar una habilidad a lo largo de la vida.

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