Cómo comprobar con un multímetro si un transformador está funcionando. Consejos sencillos sobre cómo probar el rendimiento de un transformador con un multímetro Cómo distinguir el devanado primario del secundario

Un transformador es un dispositivo eléctrico simple y se utiliza para convertir voltaje y corriente. Los devanados de entrada y uno o más devanados de salida están enrollados en un núcleo magnético común. Un voltaje alterno aplicado al devanado primario induce un campo magnético, lo que hace que aparezca un voltaje alterno de la misma frecuencia en los devanados secundarios. Dependiendo de la relación del número de vueltas, el coeficiente de transmisión cambia.

Para comprobar si hay mal funcionamiento del transformador, primero debe determinar los terminales de todos sus devanados. Esto se puede hacer usando el número de pin y la designación del tipo (luego puede usar libros de referencia, si el tamaño es lo suficientemente grande, incluso hay dibujos); Si el transformador está directamente en algún dispositivo electronico, entonces todo esto quedará aclarado en principio. diagrama eléctrico en el dispositivo y las especificaciones.

Una vez identificados todos los terminales, puedes utilizar un multímetro para comprobar dos defectos: una rotura en el devanado y un cortocircuito en la carcasa u otro devanado.

Para determinar una rotura, es necesario "hacer sonar" cada devanado por turno utilizando un óhmetro; la ausencia de lecturas (resistencia "infinita") indica una rotura.

El DMM puede dar lecturas poco confiables al probar devanados con una gran cantidad de vueltas debido a su alta inductancia.

Para buscar un cortocircuito en la carcasa, se conecta una sonda multímetro al terminal del devanado y la segunda sonda toca alternativamente los terminales de otros devanados (cualquiera de los dos es suficiente) y la carcasa (se debe limpiar el área de contacto de pinturas y barnices). No debe haber cortocircuito; es necesario revisar cada pin.

Cortocircuito entre vueltas del transformador: cómo determinarlo

Otro defecto común en los transformadores es un cortocircuito entre espiras; es casi imposible reconocerlo sólo con un multímetro; En este caso, la atención, la visión aguda y el olfato pueden ayudar. El cable está aislado únicamente gracias a su capa de barniz; si el aislamiento se rompe entre espiras adyacentes, la resistencia aún permanece, lo que conduce a un calentamiento local. Tras una inspección visual, un transformador en buen estado no debe mostrar ennegrecimiento, goteos o hinchazón del relleno, carbonización del papel ni olor a quemado.

Si se determina el tipo de transformador, en el libro de referencia puede averiguar la resistencia de sus devanados. Para hacer esto, use un multímetro en modo megaóhmetro. Después de medir la resistencia de aislamiento de los devanados del transformador, la comparamos con la referencia: diferencias superiores al 50% indican un mal funcionamiento del devanado. Si no se indica la resistencia de los devanados del transformador, siempre se indica el número de vueltas y el tipo de cable y, en teoría, si se desea, se puede calcular.

¿Es posible probar transformadores reductores domésticos?

Puede intentar usar un multímetro para verificar los transformadores reductores clásicos comunes utilizados en las fuentes de alimentación para varios dispositivos Con voltaje de entrada 220 voltios y salida constante de 5 a 30 voltios. Con cuidado, evitando la posibilidad de tocar los cables pelados, aplique 220 voltios al devanado primario.

Si hay olor, humo o crujidos, debe apagarlo inmediatamente, el experimento no tuvo éxito, el devanado primario está defectuoso.

Si todo es normal, tocando solo las sondas del probador, se mide el voltaje en los devanados secundarios. Una diferencia del valor esperado de más del 20% en menor medida indica un mal funcionamiento de este devanado.

Para soldar en casa, necesita un dispositivo funcional y productivo, cuya compra ahora es demasiado costosa. Es muy posible ensamblarlo a partir de materiales de desecho después de estudiar primero el diagrama correspondiente.

Qué ha pasado paneles solares y cómo utilizarlos para crear un sistema de suministro de energía en el hogar, hablará sobre este tema.

Un multímetro también puede ayudar si tiene el mismo transformador, pero se sabe que está en buen estado. Se comparan las resistencias de los devanados, una dispersión inferior al 20% es normal, pero debemos recordar que para valores inferiores a 10 ohmios, no todos los probadores podrán dar lecturas correctas.

El multímetro hizo todo lo que pudo. Para realizar más pruebas, también necesitará un osciloscopio.

Instrucciones detalladas: cómo probar un transformador con un multímetro en video

¿Cómo lidiar con los devanados de un transformador, cómo conectarlo correctamente a la red y no "quemarlo" y cómo determinar las corrientes máximas de los devanados secundarios?
Muchos radioaficionados principiantes se hacen estas y otras preguntas similares.
En este artículo intentaré responder a estas preguntas y, utilizando el ejemplo de varios transformadores (foto al principio del artículo), comprender cada uno de ellos. Espero que este artículo sea de utilidad para muchos radioaficionados.

Primero, recuerda las características generales de los transformadores blindados.

— El devanado de red, por regla general, se enrolla primero (el más cercano al núcleo) y tiene la mayor resistencia activa (a menos que se trate de un transformador elevador o un transformador con devanados anódicos).

— El devanado de la red puede tener derivaciones o constar, por ejemplo, de dos partes con derivaciones.

— La conexión en serie de los devanados (partes de devanados) de los transformadores blindados se realiza como de costumbre, de principio a fin o por los terminales 2 y 3 (si, por ejemplo, hay dos devanados con los terminales 1-2 y 3-4).

- Conexión en paralelo de devanados (solo para devanados con el mismo número de vueltas), el inicio se realiza como de costumbre con el inicio de un devanado y el final con el final de otro devanado (n-n y k-k, o pines 1-3 y 2-4 - si por ejemplo hay devanados idénticos con los pines 1-2 y 3-4).

Reglas generales para la conexión de devanados secundarios para todo tipo de transformadores.

Para obtener diferentes voltajes de salida y corrientes de carga de los devanados para necesidades personales, diferentes de los disponibles en el transformador, se pueden obtener diferentes conexiones de los devanados existentes entre sí. Consideremos todas las opciones posibles.

— Los devanados se pueden conectar en serie, incluidos los devanados enrollados con cables de diferentes diámetros, entonces el voltaje de salida de dicho devanado será igual a la suma de los voltajes de los devanados conectados (Utotal = U1 + U2... + Un) . La corriente de carga de dicho devanado será igual a la corriente de carga más pequeña de los devanados disponibles.
Por ejemplo: hay dos devanados con voltajes de 6 y 12 voltios y corrientes de carga de 4 y 2 amperios; como resultado, obtenemos un devanado común con un voltaje de 18 voltios y una corriente de carga de 2 amperios.

— Los devanados se pueden conectar en paralelo sólo si contienen el mismo número de espiras, incluidos los devanados con alambres de diferentes diámetros. La conexión correcta se comprueba así. Conectamos dos cables de los devanados y medimos el voltaje en los dos restantes.
Si se duplica el voltaje, entonces la conexión no se realizó correctamente, en este caso cambiamos los extremos de alguno de los devanados.
Si el voltaje en los extremos restantes es aproximadamente cero (no es deseable una diferencia de más de medio voltio, los devanados en este caso se calentarán a XX), no dude en conectar los extremos restantes.
El voltaje total de dicho devanado no cambia y la corriente de carga será igual a la suma de las corrientes de carga de todos los devanados conectados en paralelo.
(Itotal = I1 + I2… + In).
Por ejemplo: hay tres devanados con un voltaje de salida de 24 voltios y corrientes de carga de 1 amperio cada uno. Como resultado, obtenemos un devanado con un voltaje de 24 voltios y una corriente de carga de 3 amperios.

— Los devanados se pueden conectar en serie en paralelo (para las características de conexión en paralelo, consulte el párrafo anterior). El voltaje y la corriente totales serán los mismos que en una conexión en serie.
Por ejemplo: tenemos dos devanados conectados en serie y tres en paralelo (ejemplos descritos anteriormente). Conectamos estos dos devanados componentes en serie. Como resultado, obtenemos un devanado común con un voltaje de 42 voltios (18+24) y una corriente de carga en el devanado más pequeño, es decir, 2 amperios.

— Los devanados se pueden conectar espalda con espalda, incluidos los enrollados con cables de diferentes diámetros (también los devanados conectados en paralelo y en serie). El voltaje total de dicho devanado será igual a la diferencia de voltajes de los devanados conectados en forma opuesta, la corriente total será igual a la corriente de carga más pequeña del devanado. Esta conexión se utiliza cuando es necesario reducir la tensión de salida del devanado existente. Además, para reducir el voltaje de salida de cualquier devanado, puede enrollar un devanado adicional encima de todos los devanados con un cable, preferiblemente de un diámetro no menor que el devanado cuyo voltaje debe reducirse, de modo que la corriente de carga no no disminuir. El devanado se puede enrollar sin siquiera desmontar el transformador, si hay un espacio entre los devanados y el núcleo, y se puede conectar en el lado opuesto al devanado deseado.
Por ejemplo: tenemos dos devanados en un transformador, uno es de 24 voltios 3 amperios, el segundo es de 18 voltios 2 amperios. Los encendemos en sentido opuesto y como resultado obtenemos un devanado con un voltaje de salida de 6 voltios (24-18) y una corriente de carga de 2 amperios.

Pruebas de transformadores

Comencemos con un pequeño transformador, siguiendo las características descritas anteriormente (a la izquierda en la foto).
Lo examinamos detenidamente. Todos sus terminales están numerados y los cables encajan en los siguientes terminales; 1, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 22, 23 y 27.
A continuación, debe probar todos los terminales con un óhmetro para determinar el número de devanados y dibujar un diagrama del transformador.
Surge la siguiente imagen.
Pines 1 y 2: la resistencia entre ellos es de 2,3 ohmios, 2 y 4: entre ellos es de 2,4 ohmios, entre 1 y 4: 4,7 ohmios (un devanado con un pin central).
Más 8 y 10 - resistencia 100,5 ohmios (otro devanado). Pines 12 y 13 - 26 ohmios (otro devanado). Pines 22 y 23 - 1,5 ohmios (último devanado).
Los pines 6, 9 y 27 no se comunican con otros pines ni entre sí; lo más probable es que sean devanados de pantalla entre la red y otros devanados. Estos terminales en el diseño terminado están interconectados y unidos a la carcasa (cable común).
Inspeccionemos cuidadosamente el transformador nuevamente.
El devanado de la red, como sabemos, se enrolla primero, aunque existen excepciones.

Es difícil de ver en la foto, así que la duplicaré. Un cable que proviene del núcleo mismo se suelda al pin 8 (es decir, el más cercano al núcleo), luego un cable va al pin 10, es decir, el devanado 8-10 se enrolla primero (y tiene la resistencia activa más alta) y lo más probable es que sea una red.
Ahora, basándose en los datos recibidos del marcado, puede dibujar un diagrama del transformador.

Solo queda intentar conectar el supuesto devanado primario del transformador a una red de 220 voltios y comprobar la corriente. movimiento inactivo transformador.
Para ello, montamos la siguiente cadena.

En serie con el devanado primario previsto del transformador (para nosotros, estos son los pines 8-10), conectamos una lámpara incandescente ordinaria con una potencia de 40-65 vatios (para transformadores más potentes, 75-100 vatios). En este caso, la lámpara desempeñará el papel de una especie de fusible (limitador de corriente) y protegerá el devanado del transformador de fallas cuando se conecte a una red de 220 voltios, si hemos elegido el devanado incorrecto o el devanado no está diseñado para un voltaje de 220 voltios. La corriente máxima que fluye en este caso a través del devanado (con una potencia de lámpara de 40 vatios) no excederá los 180 miliamperios. Esto lo protegerá a usted y al transformador que se está probando de posibles problemas.

Y, en general, establezca como regla que si no está seguro de la elección correcta del devanado de la red, su conmutación o los puentes del devanado instalados, siempre realice la primera conexión a la red con una lámpara incandescente conectada en serie.

Con cuidado, conectamos el circuito ensamblado a una red de 220 voltios (tengo un voltaje de red un poco más alto, o más bien 230 voltios).
¿Qué vemos? La lámpara incandescente no enciende.
Esto significa que el devanado de la red se ha seleccionado correctamente y se puede realizar la conexión adicional del transformador sin lámpara.
Conectamos el transformador sin lámpara y medimos la corriente sin carga del transformador.

La corriente sin carga (OC) del transformador se mide de la siguiente manera; Se ensambla un circuito similar que ensamblamos con una lámpara (ya no lo dibujaré), solo que en lugar de la lámpara se enciende un amperímetro, que está diseñado para medir corriente alterna (inspeccione cuidadosamente su dispositivo para detectar la presencia de tal modo). Primero se ajusta el amperímetro al límite máximo de medición y luego, si hay mucho, se puede transferir el amperímetro a un límite de medición inferior. Con cuidado, nos conectamos a una red de 220 voltios, preferiblemente a través de un transformador de aislamiento. Si el transformador es potente, entonces en el momento en que el transformador está conectado a la red, es mejor cortocircuitarlo con un interruptor adicional o simplemente cortocircuitarlo entre sí, ya que la corriente de arranque del devanado primario del El transformador excede la corriente sin carga entre 100 y 150 veces y el amperímetro puede fallar. Una vez conectado el transformador a la red, se desconectan las sondas del amperímetro y se mide la corriente.

Lo ideal es que la corriente sin carga del transformador sea del 3 al 8% de la corriente nominal del transformador. Se considera normal que la corriente sea del 5 al 10% del valor nominal. Es decir, si en un transformador con una potencia nominal calculada de 100 vatios, el consumo de corriente por su devanado primario es de 0,45 A, entonces la corriente XX idealmente debería ser de 22,5 mA (5% de la nominal) y es deseable que no exceder los 45 mA (10 % del valor nominal).

Como puede ver, la corriente sin carga es un poco más de 28 miliamperios, lo cual es bastante aceptable (bueno, tal vez un poco demasiado alto), ya que este transformador parece tener una potencia de 40-50 vatios.
Medimos la tensión de circuito abierto de los devanados secundarios. Resulta en los terminales 1-2-4 17,4 + 17,4 voltios, terminales 12-13 = 27,4 voltios, terminales 22-23 = 6,8 voltios (esto es con un voltaje de red de 230 voltios).
A continuación debemos determinar las capacidades de los devanados y sus corrientes de carga. ¿Cómo está hecho?
Si es posible y la longitud de los cables de bobinado adecuada para los contactos lo permite, entonces es mejor medir los diámetros de los cables (aproximadamente hasta 0,1 mm, con un calibre y con precisión con un micrómetro), y de acuerdo con la tabla. , con una densidad de corriente media de 3-4 A/mm.2. — encontramos las corrientes que los devanados son capaces de producir.
Si no es posible medir los diámetros de los cables, proceda de la siguiente manera.
Cargamos cada uno de los devanados por turno. carga activa, que puede ser cualquier cosa, por ejemplo, lámparas incandescentes de diversas potencias y voltajes (una lámpara incandescente con una potencia de 40 vatios a un voltaje de 220 voltios tiene una resistencia activa de 90-100 ohmios en estado frío, una lámpara con potencia de 150 vatios - 30 ohmios), resistencias de alambre (resistencias), espirales de nicromo de estufas eléctricas, reóstatos, etc.
Cargamos hasta que el voltaje en el devanado disminuya en un 10% con respecto al voltaje sin carga.
Luego medimos la corriente de carga.

Esta corriente será la corriente máxima que el devanado es capaz de entregar. largo tiempo sin sobrecalentarse.

Convencionalmente se acepta que la caída de voltaje sea de hasta el 10% para una carga constante (estática) para evitar que el transformador se sobrecaliente. Es posible que usted tome el 15% o incluso el 20%, dependiendo de la naturaleza de la carga. Todos estos cálculos son aproximados. Si la carga es constante (intensidad de la lámpara, por ejemplo, Cargador), entonces se toma un valor menor, si la carga es pulsada (dinámica), por ejemplo ULF (excepto en el modo “A”), entonces se puede tomar un valor más alto, hasta 15-20%.

Tomo en cuenta la carga estática y lo logré; corriente de carga del devanado 1-2-4 (con una disminución en el voltaje del devanado en un 10% en relación con el voltaje sin carga) - 0,85 amperios (potencia de aproximadamente 27 vatios), corriente de carga del devanado 12-13 (en la foto de arriba) 0,19-0, 2 amperios (5 vatios) y devanado 22-23 - 0,5 amperios (3,25 vatios). La potencia nominal del transformador es de unos 36 vatios (redondeado a 40).

Otros transformadores se controlan de la misma forma.
La foto del segundo transformador muestra que los cables están soldados a las cuchillas de contacto 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12.
Después de marcar, queda claro que el transformador tiene 4 devanados.
El primero está en los pines 1 y 6 (24 ohmios), el segundo es 3-4 (83 ohmios), el tercero es 7-8 (11,5 ohmios), el cuarto es 10-11-12 con un toque desde el medio ( 0,1+0,1 ohmios).

Además, se ve claramente que primero se enrollan los devanados 1 y 6 (cables blancos), luego vienen los devanados 3 y 4 (cables negros).
24 ohmios de resistencia activa del devanado primario son suficientes. Para transformadores más potentes, la resistencia activa del devanado alcanza varios ohmios.
El segundo devanado es 3-4 (83 ohmios), posiblemente impulsado.
Aquí puede medir los diámetros de los cables de todos los devanados, excepto los devanados 3-4, cuyos terminales están hechos de cable de montaje negro, trenzado.

A continuación conectamos el transformador a través de una lámpara incandescente. La lámpara no se enciende, el transformador parece tener una potencia de 100-120, medimos la corriente sin carga, resulta 53 miliamperios, lo cual es bastante aceptable.
Medimos la tensión de circuito abierto de los devanados. Resulta 3-4 - 233 voltios, 7-8 - 79,5 voltios y el devanado 10-11-12 a 3,4 voltios (6,8 con el terminal medio). Cargamos los devanados 3-4 hasta que el voltaje cae un 10% del voltaje sin carga y medimos la corriente que fluye a través de la carga.

La corriente de carga máxima de este devanado, como se puede ver en la fotografía, es de 0,24 amperios.
Las corrientes de otros devanados se determinan a partir de la tabla de densidad de corriente, en función del diámetro del alambre del devanado.
El devanado 7-8 se enrolla con alambre de 0,4 y el filamento con alambre de 1,08-1,1. En consecuencia, las corrientes son 0,4-0,5 y 3,5-4,0 amperios. La potencia nominal del transformador es de unos 100 vatios.

Queda un transformador más. Tiene una regleta de contactos con 14 contactos, los superiores 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 e inferiores son pares, respectivamente. Podría conmutar a diferentes tensiones de red (127,220,237); es muy posible que el devanado primario tenga varias derivaciones o esté formado por dos semidevanados con derivaciones.
Llamamos y obtenemos esta imagen:
Pines 1-2 = 2,5 ohmios; 2-3 = 15,5 ohmios (este es un devanado con grifo); 4-5 = 16,4 ohmios; 5-6 = 2,7 Ohm (otro devanado con grifo); 7-8 = 1,4 ohmios (3er devanado); 9-10 = 1,5 Ohm (4º devanado); 11-12 = 5 Ohm (5º devanado) y 13-14 (6º devanado).
Conectamos a los pines 1 y 3 una red con una lámpara incandescente conectada en serie.

La lámpara arde a media intensidad. Medimos el voltaje en los terminales del transformador, es de 131 voltios.
Esto significa que no acertaron y el devanado primario aquí consta de dos partes, y la parte conectada a un voltaje de 131 voltios comienza a saturarse (la corriente sin carga aumenta) y, por lo tanto, el filamento de la lámpara se calienta.
Conectamos los pines 3 y 4 con un jumper, es decir, dos devanados en serie, y conectamos la red (con una lámpara) a los pines 1 y 6.
Hurra, la lámpara no está encendida. Medimos la corriente sin carga.

La corriente sin carga es de 34,5 miliamperios. Aquí, lo más probable es que (dado que parte del devanado 2-3 y parte del segundo devanado 4-5 tienen mayor resistencia, entonces estas partes están diseñadas para 110 voltios, y las partes de los devanados 1-2 y 5-6 son de 17 voltios cada una , es decir, el total de una parte 1278 voltios) Se conectaron 220 voltios a los pines 2 y 5 con un puente en los pines 3 y 4 o viceversa. Pero puedes dejarlo como lo conectamos, es decir, todas las partes de los devanados en serie. Esto sólo es mejor para el transformador.
Todo, se encontró la red, otras acciones son similares a las descritas anteriormente.

Un poco más sobre transformadores de núcleo. Por ejemplo, hay uno como este (foto de arriba). ¿Cuáles son sus características comunes?

— Los transformadores de varilla suelen tener dos bobinas simétricas y el devanado de red está dividido en dos bobinas, es decir, en una bobina y en la otra se enrollan vueltas de 110 (127) voltios. La numeración de los terminales de una bobina es similar a la de la otra; los números de los terminales de la otra bobina están marcados (o convencionalmente marcados) con un trazo, es decir. 1′, 2′, etcétera.

— El devanado principal, por regla general, se enrolla primero (el más cercano al núcleo).

— El devanado de la red puede tener derivaciones o constar de dos partes (por ejemplo, un devanado - terminales 1-2-3; o dos partes - terminales 1-2 y 3-4).

En un transformador de varilla, el flujo magnético se mueve a lo largo del núcleo (en un "círculo, elipse"), y la dirección del flujo magnético de una varilla será opuesta a la de la otra, por lo tanto, para conectar las dos mitades de los devanados en En serie, los contactos del mismo nombre o de principio a fin (de extremo a extremo) están conectados en diferentes bobinas, es decir. 1 y 1′, la red recibe servicio en 2-2′, o 2 y 2′, la red recibe servicio en 1 y 1′.

- Para una conexión en serie de devanados que consta de dos partes en una bobina, los devanados se conectan como de costumbre, de principio a fin o de fin a principio (n-k o k-n), es decir, los pines 2 y 3 (si, por ejemplo, hay Hay 2 devanados con pines números 1-2 y 3-4), también en la otra bobina. Para una conexión en serie adicional de los dos semidevanados resultantes en diferentes bobinas, consulte el párrafo anterior. (Un ejemplo de dicha conexión se encuentra en el diagrama del transformador TS-40-1).

— Para la conexión en paralelo de devanados (sólo para devanados con el mismo número de vueltas) en una bobina, la conexión se realiza como de costumbre (n-n y k-k, o pines 1-3 y 2-4, si, por ejemplo, hay idénticos devanados con pines 1-2 y 3-4). Para diferentes bobinas, la conexión se realiza de la siguiente manera, k-n-tap y n-k-tap, o conecte los terminales 1-2′ y 2-1′ - si, por ejemplo, hay devanados idénticos con terminales 1-2 y 1′- 2′.

Una vez más les recuerdo que sigan las precauciones de seguridad, y lo mejor es tener un transformador de aislamiento en casa (un transformador con devanados de 220/220 voltios para aislamiento galvánico con una red industrial), que protegerá contra descargas eléctricas si toca accidentalmente el extremo desnudo del cable.

Los transformadores se utilizan ampliamente en radioelectrónica. Son convertidores de voltaje CA y, a diferencia de otros elementos de radio, rara vez fallan. Para determinar su capacidad de servicio, necesita saber cómo probar un transformador con un multímetro. Este método es bastante simple y es necesario comprender el principio de funcionamiento del transformador y sus características principales.

Información básica sobre transformadores.

Para convertir las clasificaciones de voltaje alterno, se utilizan máquinas eléctricas especiales: transformadores.

Un transformador es un dispositivo electromagnético diseñado para convertir voltaje y corriente alterna de una magnitud en corriente alterna y voltaje de otra magnitud.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

Se utiliza en todos los esquemas de suministro de energía al consumidor, así como para transmitir electricidad a largas distancias. El diseño del transformador es bastante primitivo:

1. El núcleo ferromagnético está hecho de un material ferromagnético y se llama núcleo magnético. Los ferromagnetos son sustancias que tienen magnetización espontánea, los parámetros (los átomos tienen espín constante o momentos magnéticos orbitales) varían mucho debido al campo magnético y la temperatura.
2. Devanados: primario (se conecta la tensión de red) y secundario (suministro de energía a un consumidor o grupo de consumidores). Puede haber más de 2 devanados secundarios.
3. Para los transformadores de potencia se utilizan componentes adicionales: refrigeradores, relés de gas, indicadores de temperatura, absorbentes de humedad, transformadores de corriente, sistemas de protección y regeneración continua de aceite.

El principio de funcionamiento se basa en que el conductor se encuentra en un campo eléctrico alterno. Cuando un conductor mueve, por ejemplo, un solenoide (bobina con núcleo), se puede eliminar un voltaje en sus terminales, que depende directamente proporcionalmente al número de vueltas. Este método se implementa en un transformador, pero no es el conductor el que se mueve, sino el campo eléctrico formado por la corriente alterna. Se mueve a lo largo de un circuito magnético hecho de ferroimán. Ferromagnético es una aleación especial ideal para... Materiales básicos para núcleos:

1. El acero eléctrico contiene una gran fracción de masa de silicio (Si) y se combina a alta temperatura con carbono, cuya fracción de masa no supera el 1%. Las propiedades ferromagnéticas no se expresan claramente y se producen pérdidas por corrientes parásitas (corrientes de Foucault). Las pérdidas aumentan directamente proporcionalmente al aumentar la frecuencia. Para solucionar este problema, se añade Si al acero al carbono (E42, E43, E320, E330, E340, E350, E360). La abreviatura E42 significa: E - acero eléctrico que contiene 4% - Si con 2% de pérdidas magnéticas.
2. Permalloy es un tipo de aleación y sus componentes son níquel y hierro. Esta especie se caracteriza alto valor permeabilidad magnética. Utilizado en transformadores de baja potencia.

Cuando la corriente fluye a través del devanado primario (I), a su vez se forma un flujo magnético F, que se propaga a lo largo del circuito magnético hasta el devanado II, como resultado de lo cual se forma una EMF (fuerza electromotriz) en él. El dispositivo puede funcionar en 2 modos: carga e inactivo.

Coeficiente de transformación y su cálculo.

La relación de transformación (k) es una característica muy importante. Gracias a él, puedes identificar averías. La relación de transformación es un valor que muestra la relación entre el número de vueltas del devanado I y el número de vueltas del devanado II. Según k, los transformadores son:

1. Decreciente (k > 1).
2. Levantando (k< 1).

Es fácil de encontrar y para ello es necesario averiguar la relación de voltaje de cada uno de los devanados. Si hay más de 2 devanados, el cálculo se realiza para cada uno de ellos. Para determinar k con precisión, debe utilizar 2 voltímetros, ya que el voltaje de la red puede cambiar y estos cambios deben controlarse. Sólo necesitas aplicar el voltaje especificado en las especificaciones. k se determina de varias maneras:

Según el pasaporte, que indica todos los parámetros del dispositivo (tensión de alimentación, relación de transformación, sección transversal del cable en los devanados, número de vueltas, tipo de circuito magnético, dimensiones).

1. Método de cálculo.
2. Usando el puente Schering.
3. Utilizando equipos especiales (por ejemplo, UIKT-3).

Calcular k no es difícil y existen varias fórmulas que le permiten hacerlo. No es necesario tener en cuenta las pérdidas del circuito magnético utilizado durante la fabricación en fábrica. Las investigaciones han demostrado la relación entre el núcleo magnético (mineral de hierro) y k. Para mejorar la eficiencia de un transformador es necesario reducir las pérdidas magnéticas:

1. Uso de aleaciones especiales para el núcleo magnético (reducción de espesor y procesamiento especial).
2. Al reducir el número de vueltas cuando se utiliza alambre grueso y a altas frecuencias, una gran sección transversal deja espacio para la creación de corrientes parásitas.

Para estos fines se utiliza acero amorfo. Pero también tiene una limitación llamada magnetoestricción (cambio dimensiones geométricas material bajo la influencia de un campo electromagnético). Con esta tecnología es posible obtener láminas de mineral de hierro con un espesor de centésimas de milímetro.

Fórmulas de cálculo

En ausencia de la documentación adecuada, los cálculos deben realizarse usted mismo. En cada caso concreto, los métodos de cálculo son diferentes. Fórmulas básicas para calcular k:

1. Sin tener en cuenta posibles errores: k = U1 / U2 = n1 / n2, donde U1 y U2 son U en los devanados I y II, n1 y n2 son el número de vueltas en los devanados I y II.
2. Al tener en cuenta los errores: k = U1 / U2 = (e * n1 + I1 * R1) / (e * n2 + I2 * R2), donde U1 y U2 son los voltajes en los devanados I y II; n1 y n2 - número de vueltas en los devanados I y II; e - EMF (fuerza electromotriz) en cada una de las espiras de los devanados; I1 e I2: intensidades actuales de los devanados I y II; R1 y R2 - resistencias para I y II.
3. Según las potencias conocidas cuando los devanados están conectados en paralelo: kz = Z1 / Z2 = ku * ku, donde kz - k en potencia, Z1 y Z2 - potencia en los devanados primario y secundario, ku - k en voltaje (k = U1 /U2).
4. Para corrientes cuando los devanados están conectados en serie: k = I1 / I2 = n2 / n1. Teniendo en cuenta la corriente sin carga resultante (corriente de pérdida Io): I1 * n1 = I2 * n2 + Io.

Comprobación de funcionalidad

Los transformadores se utilizan principalmente en fuentes de alimentación. Devanar y fabricar el transformador desde cero es una tarea difícil y no todo el mundo puede hacerlo. Por lo tanto, se toma como base uno ya hecho y se moderniza cambiando el número de vueltas. devanado secundario. Mal funcionamiento del transformador principal:

1. Ruptura de conclusiones.
2. Daño al circuito magnético.
3. Fallo de aislamiento.
4. Combustión durante cortocircuito.

El diagnóstico comienza con un examen visual. El diagnóstico inicial incluye la inspección de los terminales del transformador, sus bobinas en busca de carbonización y la integridad del circuito magnético.

Si los cables están desgastados es necesario limpiarlos, y en algunos casos, si están rotos, desmontar el transformador, soldarlos y sonar con un tester.

Si el circuito magnético está dañado, es necesario reemplazarlo o buscar en los libros de referencia uno similar para un modelo específico, ya que no se puede reparar. Las placas individuales se pueden reemplazar.

En caso de cortocircuito, es necesario realizar diagnósticos de operatividad utilizando instrumentos de medición (verificación del transformador con un multímetro).

Cuando se rompe el aislamiento, se produce contacto entre las espiras de los devanados o en la carcasa. Es bastante difícil determinar este mal funcionamiento. Para esto necesitas hacer lo siguiente:

1. Encienda el dispositivo en modo de medición de resistencia.
2. Una sonda debe estar en la carcasa y la otra debe estar conectada a cada terminal del transformador por turno.
3. En todos los casos, el dispositivo debe mostrar infinito, lo que indica la ausencia de un cortocircuito en la carcasa.
4. Independientemente de las lecturas del instrumento, existe una avería en la carcasa, siendo necesario desmontar completamente el transformador e incluso desenrollar sus devanados para determinar la causa.

Para buscar espiras en cortocircuito, debe determinar dónde está el devanado I (entrada) y dónde está el devanado II (salida) en un transformador desconocido. Para esto Debes utilizar el siguiente algoritmo:

1. Descubra la resistencia del devanado primario de un transformador de 220 voltios mediante mediciones con un multímetro en el modo "resistencia". Es necesario registrar las lecturas del dispositivo. Seleccione el devanado con mayor resistencia.
2. Tome una bombilla de 50 W y conéctela en serie con este devanado.
3. Conéctelo durante 5 a 7 segundos.

Después de esto, apague y verifique que los devanados se calienten. Si no se nota un aumento de temperatura, comience a buscar vueltas en cortocircuito. Cómo verificar un transformador para detectar un cortocircuito entre espiras: debe usar un megaóhmetro a un voltaje de 1000 V. Al medir la rotura del aislamiento, debe hacer sonar los terminales de la carcasa y el devanado, así como los devanados que son independientes entre sí. por ejemplo, las terminales I y II.

Es necesario determinar el coeficiente de transformación y compararlo con el documento. Si coinciden, el transformador está funcionando.

Hay dos métodos de verificación más:

1. Directo: implica pruebas bajo carga. Para implementarlo es necesario ensamblar el circuito de potencia de los devanados I y II. Midiendo los valores actuales en los devanados y luego usando las fórmulas (4), determine k y compárelo con los datos del pasaporte.
2. Métodos indirectos. Incluye: verificar la polaridad de los terminales del devanado, determinar las características de magnetización (rara vez se usa). La polaridad se determina mediante un voltímetro o amperímetro de diseño magnetoeléctrico con determinación de la polaridad en la salida. Cuando la flecha se desvía hacia la derecha, las polaridades coinciden.

Examen transformador de pulso Es bastante complejo y sólo puede ser realizado por un radioaficionado experimentado. Hay muchas formas de comprobar el estado de funcionamiento de los generadores de impulsos.

De este modo, el transformador se puede comprobar fácilmente con un multímetro, conociendo las características principales y el algoritmo de prueba. Para hacer esto, necesita averiguar el tipo de transformador, buscar documentación sobre él y calcular la relación de transformación. Además, es necesario realizar una inspección visual del dispositivo.

Los dispositivos que convierten proporcionalmente la corriente alterna de una cantidad a otra basándose en los principios de la inducción electromagnética se denominan transformadores de corriente (CT).

Son muy utilizados en el sector energético y se fabrican en diferentes diseños, desde pequeños modelos colocados sobre placas electrónicas hasta estructuras de un metro de longitud instaladas sobre soportes de hormigón armado.

El propósito de la prueba es identificar el rendimiento del CT sin evaluar las características metrológicas que determinan la clase de precisión y el cambio de fase angular entre los vectores de corriente primario y secundario.

Posibles fallas. Los transformadores se fabrican como dispositivos autónomos en una carcasa aislada con cables para conexión a equipos primarios y dispositivos secundarios. A continuación se detallan las principales causas de mal funcionamiento:

Daños al aislamiento de la vivienda;
- daños al circuito magnético;
- daños en el devanado:
- acantilados;
- deterioro del aislamiento del conductor, creando cortocircuitos entre espiras;
- desgaste mecánico de contactos y cables.

Métodos de prueba. Para evaluar el estado del TC se realiza una inspección visual y pruebas eléctricas.

Inspección visual externa. Se realiza primero y permite evaluar:

Limpieza de superficies externas de piezas;
- aparición de astillas en el aislamiento;
- estado de los bloques de terminales y conexiones atornilladas para conectar los devanados;
- presencia de defectos externos.

Control de aislamiento. (¡No se permite el funcionamiento de CT con aislamiento dañado!).

Pruebas de aislamiento. En equipos de alto voltaje, el transformador de corriente se monta como parte de la línea de carga, ingresa estructuralmente y se somete a pruebas conjuntas de alto voltaje de la línea de salida por parte de especialistas del servicio de aislamiento. Según los resultados de las pruebas, se permite la puesta en funcionamiento del equipo.

Comprobación del estado del aislamiento. Se permiten circuitos de corriente montados con un valor de aislamiento de 1 mOhm.

Para medirlo se utiliza un megaóhmetro con una tensión de salida que cumple con los requisitos de la documentación del CT. La mayoría de los dispositivos de alto voltaje deben probarse con un medidor de salida de 1000 voltios.

Entonces, un megaóhmetro mide la resistencia de aislamiento entre:

Vivienda y todos los devanados;
- cada devanado y todos los demás.

El rendimiento de un transformador de corriente se puede evaluar mediante métodos directos e indirectos.

1. Método de verificación directa

Este es quizás el método más probado, también llamado verificación del circuito bajo carga.

Un circuito de conexión CT estándar se utiliza en los circuitos de equipos primarios y secundarios o se ensambla nueva cadena una prueba en la que una corriente de (0,2 a 1,0) del valor nominal pasa a través del devanado primario del transformador y se mide en el secundario.

La expresión numérica de la corriente primaria se divide por la corriente medida en el devanado secundario. La expresión resultante determina el coeficiente de transformación y se compara con los datos del pasaporte, lo que permite juzgar la capacidad de servicio del equipo.

Los núcleos magnéticos de muchos transformadores de alto voltaje requieren conexión a tierra. Para ello, en su caja de terminales está equipada una abrazadera especial marcada con la letra “Z”.

En la práctica, a menudo existen restricciones para probar CT bajo carga relacionadas con las condiciones de operación y seguridad. Por tanto, se utilizan otros métodos.

2. Métodos indirectos

Cada método proporciona cierta información sobre el estado del CT. Por lo tanto, deben usarse en combinación.

Determinación de la confiabilidad de las marcas de terminales de bobinado.. La integridad de los devanados y su salida se determina mediante "pruebas de continuidad" (midiendo resistencias óhmicas activas) con verificación o marcado. La identificación de los inicios y finales de los devanados se realiza de forma que permita determinar la polaridad.

Determinación de la polaridad de los terminales del devanado.. Primero, se conecta un miliamperímetro o voltímetro del sistema magnetoeléctrico con una cierta polaridad en los terminales al devanado secundario del CT.

Es posible utilizar un dispositivo con un cero al principio de la escala, sin embargo, se recomienda utilizar uno en el medio. Todos los demás devanados secundarios se omiten por razones de seguridad.

Una fuente está conectada al devanado primario. corriente continua con una resistencia que limita su corriente de descarga. Una batería de linterna normal con una bombilla incandescente es suficiente. En lugar de instalar un interruptor, simplemente puede tocar el cable de la bombilla con el devanado primario del CT y luego retirarlo.

Cuando se enciende el interruptor, se forma un pulso de corriente de la polaridad correspondiente en el devanado primario. Se aplica la ley de la autoinducción. Cuando la dirección del devanado coincide, la flecha se mueve hacia la derecha y regresa. Si el dispositivo está conectado con polaridad inversa, la flecha se moverá hacia la izquierda.

Cuando el interruptor se apaga en devanados unipolares, la flecha pulsa hacia la izquierda, y en de lo contrario- A la derecha.

De forma similar se comprueba la polaridad de las conexiones de otros devanados.

Eliminación de la característica de magnetización. La dependencia del voltaje en los contactos de los devanados secundarios de la corriente magnetizante que los atraviesa se denomina característica corriente-voltaje (CVC). Indica el funcionamiento del devanado del CT y del circuito magnético y le permite evaluar su capacidad de servicio.

Para eliminar la influencia de las interferencias de los equipos eléctricos, las características de corriente-voltaje se toman con un circuito abierto en el devanado primario.

Para verificar las características, debe pasar corriente alterna de varios tamaños a través del devanado y medir el voltaje en su entrada. Esto se puede realizar mediante cualquier banco de pruebas con una potencia de salida que permita cargar el devanado hasta que el circuito magnético del TC esté saturado, momento en el que la curva de saturación se vuelve horizontal.

Los datos de medición se ingresan en la tabla de protocolo. A partir de ellos se extraen gráficos mediante el método de aproximación.

Antes y después de comenzar las mediciones, es necesario desmagnetizar el circuito magnético mediante varios aumentos suaves de corriente en el devanado, seguidos de una disminución a cero.

Para medir corrientes y voltajes, se deben utilizar instrumentos de sistemas electrodinámicos o electromagnéticos que detecten los valores efectivos de corriente y voltaje.

La aparición de espiras en cortocircuito en el devanado reduce el voltaje de salida en el devanado y reduce la pendiente de la característica corriente-voltaje. Por lo tanto, cuando se utiliza por primera vez un transformador en funcionamiento, se toman medidas y se dibuja un gráfico, y durante comprobaciones adicionales, después de un cierto tiempo, se monitorea el estado de los parámetros de salida.

Para utilizar un transformador de potencia en stock, es necesario conocer sus características clave con la mayor precisión posible. Casi nunca surgen dificultades para resolver este problema si se conservan las marcas en el producto. Los parámetros requeridos se pueden encontrar fácilmente en Internet simplemente ingresando en la barra de búsqueda las letras y números estampados en el transformador.
Sin embargo, muy a menudo no hay marcas: las inscripciones se borran, se destruyen por la corrosión, etc. Muchos productos modernos (especialmente los baratos) no están marcados en absoluto. En tales casos, por supuesto, no tiene sentido desechar el transformador. Al fin y al cabo, su precio en el mercado puede ser bastante decente.

Los parámetros más importantes de los transformadores de potencia.

¿Qué necesita saber sobre un transformador para utilizarlo correctamente y, lo más importante, de forma segura para sus fines? En la mayoría de los casos, esto implica reparar algunos electrodomésticos o hacer sus propias manualidades alimentadas por bajo voltaje. Y necesita saber lo siguiente sobre el transformador que tenemos frente a nosotros:

1. ¿A qué terminales se debe suministrar alimentación de red (230 voltios)?
2. ¿De qué terminales se debe eliminar la subtensión?
3. ¿Cuál será (12 voltios, 24 u otros)?
4. ¿Cuánta potencia puede producir el transformador?
5. ¿Cómo no confundirse si hay varios devanados y, en consecuencia, terminales emparejados?

Es muy posible calcular todas estas características incluso cuando no hay absolutamente ninguna información sobre la marca y el modelo del transformador de potencia.
Para completar el trabajo necesitarás las herramientas y consumibles más simples:

• multímetro con funciones de óhmetro y voltímetro;
• soldador;
• cinta aislante o tubo termorretráctil;
• enchufe de red con cable;
• un par de cables ordinarios;
• lampara incandescente;
• calibrador;
• calculadora.

También necesitará algún tipo de herramienta para pelar cables y un kit de soldadura mínimo: soldadura y colofonia.

Definición de devanados primarios y secundarios.

El devanado primario del transformador reductor está diseñado para suministrar energía a la red. Es decir, es a él a quien debe conectarle 230 voltios, que se encuentran en un tomacorriente doméstico normal. En la más opciones simples el devanado primario puede tener sólo dos terminales. Sin embargo, también los hay en los que hay, por ejemplo, cuatro conclusiones. Esto significa que el producto está diseñado para funcionar tanto con 230 V como con 110 V. Consideraremos una opción más sencilla.
Entonces, ¿cómo determinar los terminales del devanado primario de un transformador? Para solucionar este problema necesitarás un multímetro con función de óhmetro. Con su ayuda necesitas medir la resistencia entre todos los terminales disponibles. Donde será mayor, está el devanado primario. Es aconsejable marcar inmediatamente los hallazgos encontrados, por ejemplo, con un marcador.

El devanado primario se puede determinar de otra manera. Para ello, el cable enrollado dentro del transformador debe ser claramente visible. En las versiones modernas, este suele ser el caso. En productos viejos, el interior puede estar relleno de pintura, lo que impide el uso del método descrito. Se resalta visualmente el devanado cuyo diámetro de hilo es menor. Es primario. Necesita ser alimentado con red eléctrica.
Queda por calcular el devanado secundario del que se elimina la tensión reducida. Muchos ya han adivinado cómo hacer esto. En primer lugar, la resistencia del devanado secundario será mucho menor que la del primario. En segundo lugar, el diámetro del alambre con el que está enrollado será mayor.

La tarea se vuelve un poco más complicada si el transformador tiene varios devanados. Esta opción da especialmente miedo a los principiantes. Sin embargo, el método para identificarlos también es muy sencillo y similar al descrito anteriormente. En primer lugar, necesitas encontrar el devanado primario. Su resistencia será muchas veces mayor que la de los demás.
Para concluir el tema de los devanados del transformador, vale la pena decir algunas palabras sobre por qué la resistencia del devanado primario es mayor que la del secundario, pero con el diámetro del cable todo es exactamente al revés. Esto ayudará a los principiantes a comprender el problema con más detalle, lo cual es muy importante cuando se trabaja con alto voltaje.
Se suministra una tensión de red de 220 V al devanado primario del transformador. Esto significa que con una potencia de, por ejemplo, 50 W, fluirá a través de él una corriente de aproximadamente 0,2 A (dividimos la potencia por la tensión). Por consiguiente, aquí no se necesita una gran sección transversal de cable. Esta es, por supuesto, una explicación muy simplificada, pero para los principiantes (y la solución al problema planteado anteriormente) será suficiente.
En el devanado secundario fluyen corrientes más importantes. Tomemos el transformador más común, que produce 12 V. Con la misma potencia de 50 W, la corriente que fluye a través del devanado secundario será de aproximadamente 4 A. Este ya es un valor bastante grande, porque el conductor a través del cual pasará dicha corriente debe ser más grueso. En consecuencia, cuanto mayor sea la sección transversal del cable, menor será su resistencia.
Usando esta teoría y un óhmetro simple, puede calcular fácilmente qué devanado está en un transformador reductor sin marcas.

Determinación de la tensión del devanado secundario.

El siguiente paso para identificar el transformador "sin nombre" será determinar el voltaje en su devanado secundario. Esto nos permitirá determinar si el producto es adecuado para nuestros propósitos. Por ejemplo, estás montando una fuente de alimentación de 24 V, pero el transformador solo produce 12 V. En consecuencia, tendrás que buscar otra opción.

Para determinar el voltaje que se puede eliminar del devanado secundario, el transformador deberá recibir alimentación de red. Ésta ya es una operación bastante peligrosa. Por descuido o desconocimiento, puede sufrir una fuerte descarga eléctrica, quemarse, dañar el cableado de la casa o quemar el propio transformador. Por tanto, sería una buena idea abastecerse de algunas recomendaciones de seguridad.
En primer lugar, durante la prueba, el transformador debe conectarse a la red a través de una lámpara incandescente. Está conectado en serie, en la rotura de uno de los cables que van al enchufe. La bombilla servirá como fusible en caso de que haga algo mal o que el transformador bajo prueba esté defectuoso (en cortocircuito, quemado, mojado, etc.). Si brilla, algo salió mal. Hay un cortocircuito en el transformador, por lo que es mejor desconectar inmediatamente el enchufe de la toma. Si la lámpara no brilla, nada huele mal o humea, puedes seguir trabajando.
En segundo lugar, todas las conexiones entre las salidas y el enchufe deben estar cuidadosamente aisladas. No descuides esta recomendación. Ni siquiera notarás cómo, al mirar las lecturas de un multímetro, por ejemplo, si comienzas a enderezar cables retorcidos, recibirás una buena descarga eléctrica. Esto es peligroso no sólo para la salud, sino también para la vida. Para el aislamiento, utilice cinta aislante o tubo termorretráctil del diámetro adecuado.
Ahora el proceso en sí. Se suelda un enchufe normal con cables a los terminales del devanado primario. Como se indicó anteriormente, se agrega una lámpara incandescente al circuito. Todas las conexiones están aisladas. Un multímetro en modo voltímetro está conectado a los terminales del devanado secundario. Asegúrese de que esté encendido para medir el voltaje de CA. Los principiantes suelen cometer errores aquí. Configurar la perilla del multímetro para medir voltaje CC, no quemará nada, sin embargo, no recibirá lecturas sensatas y útiles en la pantalla.

Ahora puede insertar el enchufe en el enchufe. Si todo está en orden, el dispositivo le mostrará el voltaje reducido generado por el transformador. De manera similar, puede medir el voltaje en otros devanados, si hay varios.

Formas sencillas de calcular la potencia de un transformador de potencia.

Con la potencia de un transformador reductor, las cosas son un poco más complicadas, pero todavía existen algunas técnicas simples. Mayoría manera asequible determine esta característica midiendo el diámetro del cable en el devanado secundario. Para hacer esto necesitarás un calibrador, una calculadora y la siguiente información.
Primero, se mide el diámetro del cable. Por ejemplo, tomemos un valor de 1,5 mm. Ahora necesitas calcular la sección transversal del cable. Para hacer esto, necesitas elevar al cuadrado la mitad del diámetro (radio) y multiplicarlo por el número "pi". Para nuestro ejemplo, la sección transversal será de aproximadamente 1,76 milímetros cuadrados.
A continuación, para el cálculo necesitará el valor generalmente aceptado de densidad de corriente por milímetro cuadrado de conductor. Para los transformadores reductores domésticos, esto es 2,5 amperios por milímetro cuadrado. En consecuencia, una corriente de aproximadamente 4,3 A puede fluir "sin dolor" a través del segundo devanado de nuestra muestra.
Ahora tomamos el voltaje del devanado secundario previamente calculado y lo multiplicamos por la corriente resultante. Como resultado, obtenemos el valor aproximado de la potencia de nuestro transformador. A 12 V y 4,3 A, este parámetro rondará los 50 W.
La potencia de un transformador "sin nombre" se puede determinar de varias otras formas, aunque son más complejas. Los interesados ​​pueden encontrar información sobre ellos en Internet. La potencia está determinada por la sección transversal de las ventanas del transformador, mediante programas de cálculo, así como por la temperatura nominal de funcionamiento.

Conclusión

De todo lo anterior, podemos concluir que determinar las características de un transformador sin marcas es una tarea bastante sencilla. Lo principal es seguir las reglas de seguridad y tener mucho cuidado al trabajar con alto voltaje.