ทำไมมิเตอร์วัดไฟฟ้าจึงไม่สามารถทดสอบความต้านทานของขดลวดกระแสตรงของหม้อแปลงได้?

เนื่องจากความต้านทานกระแสตรงของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิในหม้อแปลงไฟฟ้ามีค่าน้อยมาก ความแม่นยำในการวัดของมัลติมิเตอร์แบบเข็มและแบบดิจิตอลจึงไม่เพียงพอ และช่วงวัดความต้านทานไม่สามารถวัดค่าความต้านทานต่ำของขดลวดหม้อแปลงได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากช่วงความต้านทานของมัลติมิเตอร์แบบเข็มมีจำกัด โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.1-10 เท่าของความต้านทานศูนย์กลางของเครื่อง ความต้านทานภายในของหม้อแปลงอาจมีค่าน้อยมาก ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของขดลวดทุติยภูมิในหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ขนาดเล็กมักน้อยกว่า 1 โอห์ม ในกรณีนี้ หากใช้มัลติมิเตอร์แบบเข็มวัดที่ช่วง Rx1 ซึ่งมีความต้านทานศูนย์กลาง 15 โอห์ม ค่าความต้านทานต่ำสุดที่วัดได้อย่างมีประสิทธิภาพคือ 1.5Ω สำหรับความต้านทานขดลวดที่น้อยกว่า 1Ω จะไม่สามารถอ่านค่าออกมาได้อย่างแม่นยำ และสามารถระบุได้เพียงว่าวงจร "ต่อเนื่อง" เท่านั้น

ช่วงการวัดความต้านทานกระแสตรงของมัลติมิเตอร์
1. ในการวัดหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังส่งออกต่ำกว่า 5 W ให้เลือกช่วง Rxk (สวิตช์) โดยทั่วไปค่าความต้านทานกระแสตรงจะอยู่ระหว่าง 1 ถึง 2kΩ
2. หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังส่งออก 10 W ถึง 100 W จะมีความต้านทานกระแสตรงหลายร้อยโอห์ม ให้เลือกช่วง Rx100 เมื่อทำการวัด
3. หม้อแปลงที่มีกำลังส่งออกมากกว่า 100 W จะมีความต้านทานกระแสตรงระหว่างหลักสิบถึงหลายร้อยโอห์ม สามารถวัดด้วยช่วง Rx10 (สวิตช์)
4. โดยสรุป ความต้านทานกระแสตรงของหม้อแปลงไฟฟ้ามีความสัมพันธ์แบบผกผันกับกำลังส่งออก กล่าวคือ ยิ่งกำลังส่งออกน้อย ค่าความต้านทานกระแสตรงจะยิ่งมาก และในทางกลับกัน
ช่วงการวัดของเครื่องทดสอบความต้านทานกระแสตรง
การทดสอบความต้านทานกระแสตรงของขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าด้วยเครื่องทดสอบความต้านทานกระแสตรงเป็นการทดสอบที่พบได้บ่อยมาก ตามความแตกต่างของขนาดกระแส เมื่อกำหนดรุ่นและสเปคของเครื่องทดสอบความต้านทานกระแสตรง มักจะระบุขนาดกระแสลงในชื่อผลิตภัณฑ์อย่างชัดเจน เช่น: เครื่องทดสอบความต้านทานกระแสตรง 1A, 3A, 10A

เมื่อวัดความต้านทานกระแสตรงของหม้อแปลง กระแสของเครื่องวัดความต้านทานกระแสตรงไม่ควรมีค่ามากเกินไปหรือน้อยเกินไป หลักการเลือกคือทำให้แกนเหล็กอิ่มตัวให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และไม่ทำให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความร้อนในขดลวดที่เกิดจากกระแสที่ไหลผ่าน

เนื่องจากคุณภาพของแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในหม้อแปลงสมัยใหม่สูงกว่าอดีตมาก กระแสไร้โหลดของหม้อแปลงจึงลดลงอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปจะใช้กระแส 2% ถึง 10% ของกระแสพิกัดของหม้อแปลงเพื่อวัดความต้านทานตรงของหม้อแปลง ซึ่งสามารถทำให้แกนเหล็กอิ่มตัวได้ โดยเปอร์เซ็นต์ที่น้อยกว่าจะใช้กับหม้อแปลงขนาดความจุใหญ่ ส่วนเปอร์เซ็นต์ที่มากกว่าจะใช้กับหม้อแปลงขนาดความจุเล็ก เมื่อกระแสไร้โหลดสลับที่แรงดันพิกัดไหลผ่านขดลวดหม้อแปลง จะมีความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กพิกัด Bn ในแกนเหล็ก และค่าการซึมผ่านของแม่เหล็ก μ ของแกนเหล็กจะค่อนข้างต่ำในเวลานี้ เมื่อวัดความต้านทานตรง จำเป็นต้องทำให้ความหนาแน่นของแม่เหล็กในแกนเหล็กมากกว่า Bn เพื่อให้ค่าการนำแม่เหล็ก μ ของแกนลดลง เพื่อลดค่าคงที่เวลาและแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ dLi/dt ของวงจร และย่นเวลาการคงตัว ดังนั้น กระแสตรงเมื่อวัดความต้านทานตรงควรมีอย่างน้อย I=k√2i0In÷100 โดยที่ k——ค่าคงที่＞1 i0——กระแสไร้โหลดความถี่พิกัดสลับ ค่าเปอร์เซ็นต์ที่แรงดันพิกัด (%) In——กระแสพิกัดของขดลวดที่กำลังทดสอบ (A) ในสูตร ค่าคงที่ √2 คือขนาดของกระแสตรงที่เทียบเท่ากับกระแสสลับ เมื่อตัวประกอบ k มากกว่า 1 ความหนาแน่นของแม่เหล็กในแกนเหล็กจะมากกว่า Bn ซึ่งลดค่าการซึมผ่านของแม่เหล็ก μ ของแกนเหล็กเมื่อวัดความต้านทานตรง เมื่อขดลวดหม้อแปลงต่อแบบสตาร์ (Y) กระแสสายจะเท่ากับกระแสเฟส จากสูตรข้างต้นสามารถสรุปได้ว่ากระแสที่ควรจ่ายเมื่อวัดความต้านทานตรงคือ IY=1.41 ki0In÷100 เมื่อขดลวดหม้อแปลงต่อแบบเดลตา (D) กระแสสายไร้โหลดแปรผันจะเป็น √3 เท่าของกระแสเฟส และกระแสตรงเมื่อวัดความต้านทานตรงจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการกระจาย 1/3 และ 2/3 ของกระแสรวม ดังนั้นกระแสที่ควรจ่ายเพื่อวัดความต้านทานตรงคือ ID=1.41×3/2÷1/√3 ki0In×100=1.22 ki0In÷100 เมื่อ k เป็น 3 ถึง 10 นั่นคือ แอมแปร์-รอบกระตุ้นเมื่อวัดความต้านทานตรงเป็น 3 ถึง 10 เท่าของแอมแปร์-รอบกระแสไร้โหลด จะทำให้ความหนาแน่นของแม่เหล็กในแกนเหล็กมากกว่า Bn และใกล้เคียงกับภาวะอิ่มตัว นั่นคือ กระแสตรงเมื่อวัดความต้านทานตรงจะเท่ากับ 2% ถึง 10% ของกระแสพิกัด หากกระแสตรงระหว่างการวัดมากเกินไปและเวลาการวัดนานเกินไป ความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอุณหภูมิความร้อนของขดลวดเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มความคลาดเคลื่อนในการวัด สูตรข้างต้นสามารถเลือกค่ากระแสที่เหมาะสมได้อย่างแม่นยำ แน่นอนว่าปัจจุบันผู้ผลิตทั่วไปจะระบุแผนการทดสอบโดยละเอียดให้ลูกค้าตามพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบด้วย และไม่จำเป็นต้องคำนวณอย่างยากลำบาก อย่างไรก็ตาม การมีชีวิตอยู่จนอายุมาก เรียนรู้ไปจนอายุมาก และเชี่ยวชาญทักษะด้วยตนเองก็เป็นสิ่งที่ดี **บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:**

ชุดข้อมูลกลุ่มเวกเตอร์หม้อแปลงไฟฟ้าที่สมบูรณ์ที่สุด พร้อมแผนภาพการต่อขดลวด
ความต้านทานขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกระแสตรงสำคัญอย่างไร?
6 อันดับเครื่องทดสอบความต้านทานขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าชั้นนำของโลก (รวมราคา)
ควรทดสอบความต้านทานขดลวดบน CT และ PT แตกต่างกันอย่างไร?
ความต้านทานกระแสตรงและความต้านทานฉนวนแตกต่างกันอย่างไร และทดสอบอย่างไร?
8 เคล็ดลับเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัดความต้านทานกระแสตรง
ทำไมผลทดสอบความต้านทานขดลวดถึงไม่แม่นยำเสมอ? คุณอาจมองข้าม 6 จุดสำคัญนี้

บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด

เครื่องทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าเพิ่มเติมจากคิงรัน