Методика проверки трансформаторов (3 способа)

Методика проверки трансформаторов (3 способа)

Способ 1

Частотный диапазон «прогонки»:
Трансформаторов питания НЧ: 40-60 Гц.
Трансформаторов питания импульсного блока питания: 8-40 кГц.
Трансформаторов разделительных, ТДКС: 13-17 кГц.
Трансформаторов разделительных, ТДКС мониторов (для ПЭВМ):
CGA: 13-17 кГц.
EGA: 13-25 кГц.
VGA: 25-50 кГц.

Если взять импульсный трансформатор питания, например разделительный трансформатор строчной развертки, подключить его согласно рис. 1, подать на I обмотку U = 5 — 10В F = 10 — 100 кГц синусоиду через С = 0.1 — 1.0 мкФ, то на II обмотке с помощью осциллографа наблюдаем форму выходного напряжения.


Рис. 1. Схема подключения для способа 1

«Прогнав» на частотах от 10 кГц до 100 кГц генератор ЗЧ, нужно, чтобы на каком-то участке Вы получили чистую синусоиду (рис. 2 слева) без выбросов и «горбов» (рис. 2 в центре). Наличие эпюр во всем диапазоне (рис. 2. справа) говорит о межвитковых замыканиях в обмотках и т.д. и т.п.

Данная методика с определенной степенью вероятности позволяет отбраковывать трансформаторы питания, различные разделительные трансформаторы, частично строчные трансформаторы. Важно лишь подобрать частотный диапазон.


Рис. 2. Формы наблюдаемых сигналов

Способ 2

Необходимое оборудование: Генератор НЧ, Осциллограф.

Принцип работы:

Принцип работы основан на явлении резонанса. Увеличение (от 2-х раз и выше) амплитуды колебаний с генератора НЧ указывает, что частота внешнего генератора соответствует частоте внутренних колебаний LC-контура.

Для проверки закоротите обмотку II трансформатора. Колебания в контуре LC исчезнут. Из этого следует, что короткозамкнутые витки срывают резонансные явления в LC контуре, чего мы и добивались.

Наличие короткозамкнутых витков в катушке также приведет к невозможности наблюдать резонансные явления в LC контуре.


Рис. 3. Схема подключения для способа 2

Добавим, что для проверки импульсных трансформаторов блоков питания конденсатор С имел номинал 0,01мкФ-1 мкФ, Частота генерации подбирается опытным путем.

Способ 3

Необходимое оборудование: Генератор НЧ, Осциллограф.

Принцип работы:

Принцип работы тот же, что и во втором случае, только используется вариант последовательного колебательного контура.


Рис. 4. Схема подключения для способа 3

Отсутствие (срыв) колебаний (достаточно резкий) при изменении частоты генератора НЧ указывает на резонанс контура LC. Все остальное, как и во втором способе, не приводит к резкому срыву колебаний на контрольном устройстве (осциллограф, милливольтметр переменного тока).

Основные сведения о трансформаторах

Для преобразования номиналов переменного напряжения применяются специальные электрические машины — трансформаторы.

Трансформатор — это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения и тока одной величины в переменный ток и напряжение другой величины.

Устройство и принцип действия

Используется во всех схемах питания потребителей, а также для осуществления передачи электроэнергии на значительные расстояния. Устройство трансформатора достаточно примитивно:

  1. Ферромагнитный сердечник выполнен из ферромагнетика и называется магнитопроводом. Ферромагнетики — это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, параметры (атомы обладают постоянным спиновым или орбитальным магнитными моментами) сильно изменяются благодаря магнитному полю и температуре.
  2. Обмотки: первичная (подключается сетевое напряжение) и вторичная (питание потребителя или группы потребителей). Вторичных обмоток может быть больше 2-х.
  3. Дополнительные составляющие применяются для силовых трансформаторов: охладители, газовое реле, индикаторы температуры, поглотители влаги, трансформаторы тока, системы защиты и непрерывной регенерации масла.

Принцип действия основан на нахождении проводника в переменном электрическом поле. При движении проводника, например, соленоида (катушка с сердечником), на его выводах можно снять напряжение, которое зависит прямо пропорционально от количества витков. В трансформаторе реализован этот подход, но осуществляет движение не проводник, а электрическое поле, образованное переменным током. Он движется по магнитопроводу, выполненному из ферромагнетика. Ферромагнетик — это специальный сплав, идеально подходящий для изготовления трансформаторов. Основные материалы для сердечников:

  1. Электротехническая сталь содержит большую массовую долю кремния (Si) и соединяется под действием высокой температуры с углеродом, массовая доля которого не более 1%. Ферромагнитные свойства нечетко выражаются, и происходят потери на вихревые токи (токи Фуко). Потери прямо пропорционально растут с увеличением частоты. Для решения этой проблемы и происходит добавление Si в углеродистую сталь (Э42, Э43, Э320, Э330, Э340, Э350, Э360). Расшифровывается аббревиатура Э42: Э — электротехническая сталь, содержащая 4% — Si с 2% магнитных потерь.
  2. Пермаллой — вид сплава, и его составляющими частями являются никель и железо. Этот вид характеризуется высоким значением магнитной проницаемости. Применяется в маломощных трансформаторах.

При протекании тока по первичной обмотке (I) в ее витках образуется магнитный поток Ф, который распространяется по магнитопроводу на II обмотку, вследствие чего в ней образуется ЭДС (электродвижущая сила). Устройство может работать в 2-х режимах: нагрузки и холостого хода.

Коэффициент трансформации и его расчет

Коэффициент трансформации (k) является очень важной характеристикой. Благодаря ему можно выявить неисправности. Коэффициент трансформации — это величина, показывающая отношение количества витков I обмотки к числу витков II обмотке. По k трансформаторы бывают:

  1. Понижающими (k > 1).
  2. Повышающими (k Читайте также: Изготовление металлоискателя своими руками

Межвитковое замыкание трансформатора: как определить

Еще один распространенный дефект трансформаторов – межвитковое замыкание, распознать его лишь с помощью мультиметра практически невозможно. Тут могут помочь внимательность, острое зрение и обоняние. Проволока изолируется только за счет своего лакового покрытия, при пробое изоляции между соседними витками сопротивление все равно остается, что приводит к местному нагреву. При визуальном осмотре на исправном трансформаторе не должно быть почернений, потеков или вздутия заливки, обугливания бумаги, запаха гари.

В случае, если тип трансформатора определен, то по справочнику можно узнать сопротивление его обмоток. Для этого используем мультиметр в режиме мегомметра. После измерения сопротивления изоляции обмоток трансформатора сравниваем со справочным: отличия более чем в 50% указывают на неисправность обмотки. Если сопротивление обмоток трансформатора не указано, то всегда приводится количество витков, сечение и тип провода и теоретически, при желании, его можно вычислить.

Какие бывают трансформаторы?

  1. Повышающий трансформатор (высоковольтный) — повышает напряжение до требуемой величины, но снижает ток пропорционально. При повышении напряжения более чем 20-30 раз большое значение имеет КПД трансформатора, как правило для частоты 50 герц это предел, дальше начинаются значительные потери. Для повышения КПД трансформаторов увеличивают частоту, так высоковольтный трансформатор в электро-шокере повышает напряжение до 20-100 тысяч вольт и работает на частотах от 800гц до 2,4кгц. При этом, ток пропорционально снижается.
  2. Понижающий трансформатор (силовой) — понижает напряжение до требуемой величины, пропорционально увеличивает допустимый ток. Например сварочный аппарат, снижает напряжение до 50 вольт (в 4,4 раза), увеличивает ток в 4,4 раза. Но для соблюдения этого условия сечение провода во вторичной обмотке тоже, должно быть больше в 4,4 раза.

Автотрансформатор (ЛАТР) — понижающий трансформатор с одной обмоткой, с которой с помощью ручки реостата, получают напряжение от 1 до 180 вольт. Такие трансы используются в лабораторных условиях для проверки различных устройств. В быту используется в некоторых регуляторах напряжения.

Масляный трансформатор — трансформатор монстр! с обмотками трубами, заполненными минеральным маслом. Такие устанавливают в силовых подстанциях для снижения напряжения с 10000 вольт до 220. Если передавать на большое расстояние напряжение в 220 вольт по обычным проводам, потери будут значительны. Как известно, чем выше напряжение, тем меньше влияет сопротивление провода. С ТЭЦ и ГРЭС по Линиям Электро Передач передается вообще 100000 вольт!

Импульсный трансформатор — без него не обходится не один современный электроприбор, будь то ТВ, ноутбук, компьютер или зарядник для телефона. Как правило работает на частотах свыше 800гц в паре с контроллером ШИМ который увеличивает частоту импульсов в возрастанием нагрузки. Гениальное изобретение, позволяющее получать большие токи при скромных размерах. Сравните размеры традиционного сварочного аппарата и сварочного инвертора работающего на этом принципе.

Определение межвиткового замыкания

Другой частой поломкой трансформаторов является межвитковое замыкание. Проверить импульсный трансформатор на предмет подобной неисправности с одним лишь мультиметром практически нереально. Однако, если привлечь обоняние, внимательность и острое зрение, задача вполне может решиться.

Немного теории. Проволока на трансформаторе изолируется исключительно собственным лаковым покрытием. Если имеет место пробой изоляции, сопротивление межу соседними витками остается, в результате чего место контакта нагревается. Именно поэтому первым делом следует тщательно осмотреть прибор на предмет появления потеков, почернений, подгоревшей бумаги, вздутий и запаха гари.

Далее стараемся определить тип трансформатора. Как только это получается, по специализированным справочникам можно посмотреть сопротивление его обмоток. Далее переключаем тестер в режим мегаомметра и начинаем измерять сопротивление изоляции обмоток. В данном случае тестер импульсных трансформаторов – это обычный мультиметр.

Каждое измерение следует сравнить с указанным в справочнике. Если имеет место расхождение более чем на 50%, значит, обмотка неисправна.

Если же сопротивление обмоток по тем или иным причинам не указано, в справочнике обязательно должны быть приведены иные данные: тип и сечение провода, а также количество витков. С их помощью можно вычислить желаемый показатель самостоятельно.

Проверка трансформатора

Итак, с помощью мультиметра определены обмотки. Теперь можно переходить непосредственно к вопросу, как проверить трансформатор, используя все тот же прибор. Разговор идет о дефектах. Их обычно два:

  • обрыв;
  • износ изоляции, что приводит к замыканию на другую обмотку или на корпус устройства.

Обрыв определить проще простого, то есть, проверяется каждая катушка на сопротивление. Мультиметр выставляется в режим омметра, щупами подключаются к прибору два конца. И если на дисплее показывается отсутствие сопротивления (показаний), то это гарантированно обрыв. Проверка цифровым мультиметром может быть недостоверной в том случае, если тестируется обмотка с большим количеством витков. Все дело в том, что чем больше витков, тем выше индуктивность.

Замыкание проверяется так:

  1. Один щуп мультиметра замыкается на выводной конец обмотки.
  2. Второй щуп попеременно подсоединяется к другим концам.
  3. В случае с замыканием на корпус второй щуп соединяется с корпусом трансформатора.

Есть еще один часто встречаемый дефект – это так называемое межвитковое замыкание. Оно происходит в том случае, если изоляция двух соседних витков изнашивается. Сопротивление в этом случае у проволоки остается, поэтому в месте отсутствия изоляционного лака происходит перегрев. Обычно при этом выделяется запах гари, появляются почернения обмотки, бумаги, вздувается заливка. Мультиметром этот дефект также можно обнаружить. При этом придется узнать из справочника, какое сопротивление должно быть у обмоток данного трансформатора (будем считать, что его марка известна). Сравнивая фактический показатель со справочным, можно точно сказать, есть ли изъян или нет. Если фактический параметр отличается от справочного вполовину или больше, то это прямое подтверждение межвиткового замыкания.

Внимание! Проверяя обмотки трансформатора на сопротивление, не имеет значение, какой щуп к какому концу подсоединять. В данном случае полярность не играет никакой роли.

Нюансы диагностики

Гул при работе трансформатора является нормальным, если это специфичные устройства. Только искрение и треск свидетельствуют о неисправности. Часто и нагрев обмоток — это нормальная работа трансформатора. Чаще это наблюдается у понижающих устройств.

Может создаваться резонанс, когда вибрирует корпус трансформатора. Тогда следует его просто закрепить изоляционным материалом. Работа обмоток значительно меняется при неплотно затянутых или загрязненных контактах. Большинство проблем решается зачисткой металла до блеска и новой обтяжкой выводов.

При замерах значений напряжения и тока следует учитывать температуру окружающей среды, величину и характер нагрузки. Контроль подводящего напряжения также необходим. Проверка подключения частоты обязательна. Азиатская и американская техника рассчитана на 60 Гц, что приводит к заниженным выходным значениям.

Неумелое подключение трансформатора может привести к неисправности устройства. Ни в коем случае не подсоединяют к обмоткам постоянное напряжение. Витки быстро оплавятся в противном случае. Аккуратность в замерах и грамотное подключение помогут не только найти причину поломки, но и, возможно, устранить ее безболезненным способом.

Как проверить импульсный трансформатор мультиметром

Что бы проверить импульсный трансформатор можно использовать как аналоговый прибор, так и цифровой мультиметр. Применение второго предпочтительней из-за удобства его использования. Суть подготовки цифрового тестера сводится к проверке элемента питания и измерительных проводов. В то же время прибор стрелочного типа в дополнение к этому ещё дополнительно подстраивается.

Методика проверки аналоговым (стрелочным) измерительным прибором

  1. Настройка аналогового прибора происходит путём переключения режима работы в область измерения минимально возможного сопротивления.
  2. После в гнёзда тестера вставляются два провода и перемыкаются накоротко.
  3. Специальной построечной ручкой положение стрелки устанавливается напротив нуля. Если же стрелку выставить в ноль не удаётся, то это свидетельствует о разрядившихся элементах питания, которые необходимо будет заменить.

Порядок выявления дефектов

Важным этапом проверки трансформатора мультиметром является определение обмоток. При этом их направление существенной роли не играет. Сделать это можно по маркировке, нанесённой на устройство. Обычно на трансформаторе указывается определённый код.

В отдельных случаях на ИТ может быть нанесена схема расположения обмоток или даже подписаны их выводы. Если же трансформатор установлен в прибор, то в нахождении распиновки поможет принципиальная электрическая схема или спецификация. Также часто обозначения обмоток, а именно напряжения и общий вывод, подписываются на самом текстолите платы возле разъёмов, к которым подключается устройство.

После того как выводы определены, можно приступать непосредственно к проверке трансформатора. Перечень неисправностей, которые могут возникнуть в устройстве, ограничен четырьмя пунктами:

  • повреждение сердечника;
  • отгоревший контакт;
  • пробой изоляции, приводящий к межвитковому или корпусному замыканию;
  • разрыв проволоки.

Последовательность проверки сводится к первоначальному внешнему осмотру трансформатора. Он внимательно проверяется на почернения, сколы, а также запах. Если явных повреждений не выявлено, то переходят к измерению мультиметром.

Руководство как проверить мультиметром разное электрооборудование

Мультиметр – это измерительное устройство, которое единовременно объединяет в себе несколько различных функций. С помощью него можно измерить напряжение, электрический ток и сопротивление устройства.

На данный момент различают два основных типа мультиметров:

  • аналоговый – этот прибор имеет шкалу с небольшой стрелкой. Она и показывает изменения.
  • цифровой – в отличии от первого варианта, этот тип оборудования оснащен специальным цифровым экраном. Устройство является более современным.

При помощи тестера (мультиметра) можно проверить работоспособность любого технического оборудования.

На снимке представлен трансформатор

Как проверить трансформатор?

Сам по себе трансформатор – это сложное устройство, которое необходимо для преобразования электрического тока и напряжения. На сердечник магнитного типа наматывают входное и несколько выходных обмоток. Напряжение на первичной обмотке создает магнитное поле индуцированного типа, вызывающее образование напряжения, носящего переменный характер, которое имеет такой же показатель частоты, что и на вторичной обмотке.

Для того чтобы самостоятельно произвести проверку трансформатора мультиметром, следует ознакомиться с видеоматериалом, представленным ниже:

На данный момент абсолютно точно можно проверить два дефекта трансформатора с помощью мультиметра:

  • замыкание на корпусе устройства;
  • обрыв обмотки.

Порой проверять необходимо трансформатор, задействованный в создании определённого электрического прибора. Далее будет рассмотрено несколько примеров:

  • проверить мультиметром трансформатор в компьютерных колонках можно самостоятельно, естественно, если имеется данное измерительное оборудование. Для этого на клеммы устанавливают щупы и проверяют соответствие имеющегося уровня сопротивления, тому, что указано на корпусе;
  • чтобы проверить строчный трансформатор мультиметром – следует пользоваться определением реального и номинального сопротивления. Существует множество вариантов определения исправности срочного транзистора;
  • если нужно продиагностировать импульсный трансформатор, то при помощи мультиметра замеряют показатель напряжения данного прибора;
  • как проверить трансформатор мультиметром не выпаивая – для этого специально используют цифровой мультиметр;
  • как проверить понижающий трансформатор мультиметром – для этого специально производят замер напряжения на вторичной обмотке устройства. В том случае, если в помещении внезапно почувствовался запах гари, необходимо прекратить эксперимент. Непосредственно саму обмотку трансформатора проверяют с помощью специальных щупов.

На фото проверка понижающего трансформатора мультиметром

В том случае, если необходимо произвести измерения трансформатора мультиметром на плате, то следует обратиться к следующему видеоматериалу:

Как проверить диод?

Чтобы самостоятельно провести проверку светодиода мультиметром, при отсутствии опыта, следует тщательно изучить видеоматериал, представленный ниже:

При проверке светодиода на исправность мультиметром, требуется подключить устройство минусом к катоду и плюсом к аноду. Этот тип прозвана подходит только для мало мощностных светодиодов. При включении тестера светодиод загорится.

Для проверки диода без выпаивания необходимо будет использовать аналоговый мультиметр, только так измерения будут получены максимально точно.

Пример проверки диода мультиметром

Если необходимо провести проверку диода при помощи мультиметра dt 832, его первоначально переключают в режим проверки диодного оборудования и определяют сопротивление интересующего элемента.

На снимке тестирование прибора

Чтобы проверить диод мультиметром на ампер нужно будет перевести прибор в режим измерения электрического тока. Только так можно будет без проблем узнать уровень тока.

Для проверки диода мультиметром в цепи необходимо помнить о ряде моментов. О них и будет рассказано в следующем видео:

Как проверить транзистор?

Для проверки транзистора с помощью мультиметра потребуется изучить материал, представленный ниже. Это видео дает возможность сделать процесс намного проще и понятнее:

Проверка полевого транзистора на фото

  • как проверить полевой транзистор мультиметром – предварительно устройство проверяют на наличие статического электричества. Делают это при помощи мультиметра MOSFET. Проверку выполняют дважды, при смещении обратно наблюдается большой уровень сопротивления. Это означает, что транзистор находится в закрыто виде.

При отсутствии подачи питания на транзистор проверка мультиметром проводится следующим образом:

  • первоначально определяют выводы базы;
  • потом производят замер сопротивления между средним и левым выводами;
  • затем то же самое проводят с правым и средним выводами;

Показатель сопротивления перехода на среднем выходе всегда будет меньше чем на левом, если это не так, то устройство неисправно.

Проверить IGBT транзистор можно с помощью цифровой аппаратуры. При этом красный щуп направляют к истоку, а черный к затворной части. В конечном итоге должно быть зафиксировано бесконечное сопротивление.

IGBT транзистор на снимке

Если необходимо проверить mosfet полевой транзистор мультиметром, то красный провод подводят к плюсу, а черный естественно к минусу. Это касается цифрового измерительного прибора. Если на выходе будет от 400 до 700, то напряжение на диоде падает, при изменении полярности напряжение возрастает до бесконечности.

Для проверки npn транзистора мультиметром используется мультиметр типа MOSFET. Для этого снимают статическое электричество и ставят устройство в режим проверки диодов. Таким же образом проводят проверку и транзисторов кт825г, и кт805ам. При этом щупы мультиметра ставят следующим образом: черный на минус, а красный на плюс. В том случае, если устройство работает, мультиметр будет показывать напряжение от 0,5 до 0,7 В.

Если речь идет о проверке транзистора pnp или биполярного транзистора (что является одним и тем же) с помощь универсального измерительного прибора, то стоит использовать видеоматериал, предоставленный ниже:

Как проверить катушку зажигания?

Как уже говорилось, проверить при помощи мультиметра можно абсолютно любое техническое оборудование. К примеру, проверка катушки зажигания мультиметром выглядит следующим образом:

В том случае, если неприятность случилась на природе, то всегда необходимо иметь в автомобиле мультиметр. Он поможет быстро определить проблему и выявить пути ее решения.

На снимке мультиметр в машину

При проверке катушки зажигания газели стоит установить красный провод на «+», а черный на «-» (в первичной катушке показатель будет варьироваться от 0,4 до 2 Ом), а во вторичной его уровень будет находиться между отметкой в 6 и 15 кОм.

Проверка катушки зажигания на фото

Если же необходимо провести «исследование» катушки зажигания мультиметром на скутере, то стоит хорошо изучить видеоматериал, который прикреплен ниже:

Видео

Смотрите на видео как пользоваться мультиметром:

При использовании данного измерительного прибора необходимо помнить о правилах безопасности. При несоблюдении последних существует огромная вероятность того, что человек навредит себе при проведении всех измерительных процессов.