Por que um Multímetro Não Pode Testar a Resistência do Enrolamento CC de um Transformador?

Como a resistência DC dos enrolamentos primário e secundário do transformador de potência é muito baixa, a precisão de medição dos multímetros analógicos e digitais não é suficiente, e a escala de resistência não consegue medir com exatidão o valor de baixa resistência da bobina do transformador. Devido à limitação da faixa de resistência do multímetro analógico, que geralmente está entre 0,1 a 10 vezes a resistência central do instrumento, a resistência interna do transformador pode ser muito pequena. Por exemplo, a resistência da bobina secundária de um pequeno transformador redutor é inferior a 1 ohm. Nesse caso, ao usar o multímetro analógico na escala Rx1, com uma resistência central de 15, a resistência mínima mensurável é de 1,5 Ω. Para resistências de bobina inferiores a 1 Ω, não é possível ler os dados com precisão, podendo apenas ser verificado que há "continuidade".

Faixa de medição de resistência DC do multímetro
1. Para medir transformadores de potência com saída abaixo de 5 W, selecione a chave Rxk, sendo que a resistência DC geralmente está entre 1 e 2 kΩ.
2. Para transformadores de potência com saída entre 10 W e 100 W, a resistência DC é de algumas centenas de ohms. Utilize a escala Rx100 para medição.
3. Para saídas superiores a 100 W, a resistência DC varia de dezenas a centenas de ohms, podendo ser medida com a chave Rx10.
4. Em resumo, a resistência DC do transformador de potência é inversamente proporcional à sua potência de saída: quanto menor a potência, maior o valor da resistência DC, e vice-versa.
Faixa de medição do testador de resistência DC
Realizar o teste de resistência DC nos enrolamentos do transformador de potência com um testador específico é uma prática muito comum. Conforme a diferença na magnitude da corrente, ao definir a especificação e o modelo do testador de resistência DC, é intuitivo incluir o valor da corrente no nome do produto, como: testador de resistência DC de 1A, 3A, 10A.

Ao medir a resistência DC de um transformador, a corrente do medidor de resistência DC não deve ser nem muito alta nem muito baixa. O princípio de seleção é saturar o núcleo de ferro o máximo possível, sem alterar o gerador de resistência devido ao aquecimento do enrolamento causado pela corrente aplicada.

Como a qualidade das chapas de aço elétrico utilizadas em transformadores modernos é muito superior à do passado, a corrente em vazio dos transformadores diminui rapidamente. Geralmente, utiliza-se 2% a 10% da corrente nominal do transformador para medir a resistência DC, o que pode saturar o núcleo de ferro, sendo que uma percentagem menor é aplicada a transformadores de grande capacidade, enquanto uma percentagem maior é usada para transformadores de pequena capacidade.
Quando a corrente alternada em vazio à tensão nominal passa pelo enrolamento do transformador, haverá uma densidade de fluxo magnético nominal Bn no núcleo de ferro, e a permeabilidade magnética μ do núcleo será relativamente baixa nesse momento. Ao medir a resistência DC, é necessário que a densidade magnética no núcleo seja maior que Bn, para que a condutividade magnética μ do núcleo se torne mais baixa, reduzindo assim a constante de tempo e a força eletromotriz reversa dLi/dt do circuito, e encurtando o tempo de estabilização.
Portanto, a corrente DC ao medir a resistência DC deve ser pelo menos
I=k√2i0In÷100
onde k——constante＞1
i0——corrente em vazio em percentagem, sob frequência nominal CA e tensão nominal (%)
In——corrente nominal do enrolamento em teste (A)

Na fórmula, a constante √2 representa a magnitude da corrente DC equivalente à corrente CA. Quando o fator k é maior que 1, a densidade magnética no núcleo excede Bn, o que reduz a permeabilidade magnética μ do núcleo durante a medição da resistência DC.
Quando os enrolamentos do transformador estão conectados em estrela (Y), a corrente de linha é igual à corrente de fase. A partir da fórmula acima, conclui-se que a corrente a ser aplicada ao medir a resistência DC é
IY=1.41 ki0In÷100
Quando os enrolamentos do transformador estão conectados em triângulo (D), a corrente de linha em vazio é √3 vezes a corrente de fase, e a corrente DC ao medir a resistência DC baseia-se na distribuição de 1/3 e 2/3 da corrente total. Portanto, a corrente a ser aplicada para medir a resistência DC é
ID=1.41×3/2÷1/√3 ki0In×100=1.22 ki0In÷100
Quando k está entre 3 e 10, ou seja, quando o ampere-espira de excitação durante a medição da resistência DC é 3 a 10 vezes o ampere-espira da corrente em vazio, a densidade magnética no núcleo pode ser maior que Bn e próxima da saturação, o que significa que a corrente DC ao medir a resistência DC corresponde a 2% a 10% da corrente nominal. Se a corrente DC durante a medição for muito alta e o tempo de medição muito longo, a resistência pode variar devido ao aumento da temperatura do enrolamento, aumentando o erro de medição.

As fórmulas acima permitem selecionar com precisão o valor de corrente adequado. Claro, atualmente, os fabricantes geralmente também especificam um plano de teste detalhado para o cliente com base nos parâmetros do produto testado, não sendo necessário calcular arduamente. No entanto, é sempre benéfico aprender ao longo da vida e dominar uma habilidade por conta própria.

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