Устройство за откриване на късо съединение. Как да открием късо съединение на витки Откриване на късо съединение на навивки

06.12.2023

Вероятно много хора са забелязали, когато проверяват целостта на намотките на електродвигатели, трансформатори, дросели с помощта на тестер, че ако прекъснете веригата индуктор-тестер и след това незабавно случайно докоснете клемите на бобината, можете да почувствате слаб електрически удар. Не можете да придадете никакво значение на този ефект, можете да мислите, че ЕМП на самоиндукцията на намотката вероятно се проявява, или можете да помислите: възможно ли е по някакъв начин да се възползвате от това?


Оказа се, че е възможно, защото... ЕДС на самоиндукция на индуктор е много специфичен скок на напрежението, чиято амплитуда зависи от захранващото напрежение на прекъсваната верига, от индуктивността на бобината и от нейния качествен фактор. По време на експерименталното тестване се оказа, че ако неонова крушка от тип TN-0.2, TN-0.3 и т.н. е свързана успоредно на тестваната бобина, тогава, когато веригата източник на захранване-бобина е прекъсната, ЕМП на собствената -индукцията на бобината предизвиква проблясъци на неонова крушка, които са толкова по-ярки, колкото по-високо е захранващото напрежение на изпитваната верига, индуктивността на бобината и нейният качествен фактор.

Именно на това условие отговарят мрежовите намотки на силови трансформатори, просто високоволтови намотки на трансформатори, намотки на дросели със значителна индуктивност, намотки на електродвигатели, т.е. точно онези компоненти на електрическото оборудване, които са най-податливи на повреда поради електрически претоварвания, водещи до прегряване на намотките, нарушаване на изолацията между навивките на намотките и появата на навивки с късо съединение. К.з. намотките могат да се появят и поради механични поврединамотки Но във всеки случай, когато се появят, индукторът (намотката) рязко намалява своя качествен фактор, устойчивостта му към токове с индустриална честота намалява и ще се нагрее над допустимата стойност, т.е. ще стане неподходящ за по-нататъшна употреба.

Оказа се, че ако сглобите тестовата верига, показана на фигурата, тогава работещите индуктори, когато захранващата верига е прекъсната (натискане на бутон), излъчват ярки светкавици на неонова крушка. И ако има късо съединение в индуктора, тогава или изобщо няма мигания, или те са много слаби. Именно този ефект е полезен, тъй като дава възможност да се идентифицират неизползваеми електрически продукти, които подлежат на отхвърляне или ремонт.

Очевидно е, че намотките, навити с дебела жица и с малък брой навивки, т.е. ниска индуктивност, няма да е възможно да се провери този метод - дори обслужваемите бобини няма да произведат мигания на неонова крушка. Това трябва да се има предвид, за да не се правят грешни заключения. Но за индуктори с омично съпротивление DCот порядъка на десетки до стотици ома или повече, тази схемаидентифицирането на късо съединение е много удобно. Конекторът X1 може да бъде от всякакъв тип и е предназначен за свързване на източник DC напрежение. Захранващото напрежение не е критично и може да бъде в диапазона 3 - 24 V, т.е. Можете да използвате всякакви батерии или акумулатори, които имате под ръка. Превключвател S1 се използва за изключване на устройството при дълги прекъсвания в работата. Лампата HL1 може да бъде от всякакъв тип с напрежение не по-ниско от Epit. Необходимо е да се контролира захранващото напрежение към веригата (за да се предотвратят погрешни заключения за негодността на тестваната намотка). Полезно е да имате известна добра намотка от същия тип до намотките, които се изпитват за сравнителен контрол. Бутонът S2 може да бъде от всякакъв тип и се използва за прекъсване на захранващата верига при проверка на бобината. Резистор R1 Tr. служи за ограничаване на тока, протичащ през неонова лампа HL2. X2, XZ - щифтове от тип LU4 с поставени на тях скоби от тип<крокодил>, които със запоени към тях гъвкави проводници се свързват директно към изводите на тествания индуктор.
Устройството, сглобено без грешки, не изисква настройка. Може да се постави във всеки малък по размер корпус. Бих искал да обърна внимание на начинаещите радиолюбители на факта, че този методПроверката на бобините на индуктора за отсъствие или наличие на намотки с късо съединение никога не трябва да се използва за проверка на радиочестотни бобини, тъй като сърцевините на тримера могат да се демагнетизират или дори проводниците на бобината могат да изгорят.

Схемата на тестер от завой до завой и нейната работа са доста прости и могат да бъдат сглобени дори от начинаещи инженери по електроника. Благодарение на това устройство е възможно да се тестват почти всякакви трансформатори, генератори, дросели и индуктори с номинална стойност от 200 μH до 2 H. Индикаторът е в състояние да определи не само целостта на тестваната намотка, но също така отлично открива късо съединение между витките и в допълнение може да се използва за проверка p-n преходив силициеви полупроводникови диоди.

„Признавайки грешките си, ние намираме източник на сила.“

Реших да направя устройство за проверка на котви за късо съединение и т.н. Ще бъде полезно, ако решите да ремонтирате колекторния двигател и да проверите дали е навит правилно. Много полезно нещо и някога е било произведено в СССР. Но сега няма да го намерите през деня с огън.

Няма да навлизаме в сложни формули, ще се опитам да обясня след малко какво направих. Ще разделя статията на 2 части. „Част първа. Магнитно ядро." „Част втора. Електричество“. След това ще обясня защо има 2 части.

Част първа. Магнитна сърцевина.

Първо, имаме нужда от магнитна верига, или с други думи, статор от двигателя на прахосмукачката. След това трябва да изрежем част под ъгъл от 90 градуса от едната му страна, където ще лежи самата котва за тестване. Можете да използвате мелничка, трион, лъжица - както ви е по-удобно.

След това трябва да създадем платформа за навиване на бобината. Много хора пишат, че трябва да вземете електрически картон или друг вид, но аз го нямам и не е планиран в следващите 50 километра наоколо, няма откъде да го купя. Това означава, че имаме нужда от алтернатива. Не забравяйте, че когато се ремонтират двигатели на мотоциклети и автомобили и няма уплътнение, то се изрязваше от папката „Case No.“ Това е, което ще направим, но трябва да имате предвид, че папката е груба, корица за тефтер ще свърши работа. Имах подобна магнитна верига и имаше електрически картон, но малко по-тесен от необходимото. Но за нас е достатъчно да измерим дебелината и да изберем приблизителна. Само да имаше слой между жицата и самия статор.

P.S. Устройството на статора на прахосмукачка е вдъхновено от тема в един форум. Оригинален. Благодаря на автора за тласъка в правилната посока.

Измерваме дебелината:

Електрически картон от друг двигател, но в който някога са били поставени намотките.

и корица за тефтер

Сега изрязваме:

И го увиваме в един слой върху магнитната верига, закрепвайки всичко с лента:

След това имаме нужда от бузи, така че жицата да лежи отстрани и да получим пълноценна намотка. Изрязахме ги от шперплат, като предварително изчислихме размерите.

И използвайте длето, за да премахнете излишното. Можете да го почистите малко с шкурка.

Не забравяйте да вземете предвид ъгъла на статора и да го регулирате със същата шкурка - малък ъгъл върху самите бузи

Желателно е самите бузи да се стегнат върху магнитната верига.

Ако не, вземете тетрадка и изрежете парче лист с размера на бузите и го навийте с оразмеряване. Докато стената стане горе-долу стегната.

Вмъкваме бузите и ги залепваме с лепило. Използвах почти половин опаковка PVAK. Залепих и напълних около десетина пъти. На следващата сутрин всичко беше готово.

Това е всичко за частта с магнитната сърцевина.

Част втора. Електричество.

нека започнем Имаме нужда от тел. Намерих жица, която някога беше навита от кинескоп от стар телевизор. Съпротивлението веднага ми се стори недостатъчно - само 13 ома, с диаметър 0,4 с дължина на проводника, тъй като по-късно изчислих 93 m. 1 мм квадратен меден проводник може да издържи 3,2 -3,5 ампера. За нас, ако издържи половината, вече ще е щастие, това трябва да ни е достатъчно. Така си мислех.

(Според изчисленията (брой навивки = 50 / S * 220v) на този сайт изчислих необходимия брой навивки, оказа се 660. Но не ми хареса, че това важи за всички дебелини на проводниците! Как така че?? сайтът изглежда добър, но съм се съмнявал в това или съм разбрал нещо погрешно.)

Но тогава започнаха да ме завладяват смътни съмнения. Въпреки че не съм електротехник, все пак знам от закона на Ом (тук I = U\R) - ако подадем 220 волта към проводник със съпротивление на проводника 13 ома, тогава през него ще протече ток от около 16 A Нашият проводник може да издържи някъде около 1,25 A. Накратко, той просто ще издуе и ще изчезне през прозореца. Мислих, мислих и отдадох останалото на чудодейното магнитно насищане на сърцевината и индуктивността (съхранение на енергия) на самата намотка, за която знам малко, но реших да я навия. В крайна сметка опитът не е мъчение. И всеки опит, дори неуспешен, е урок за тези, които искат да се научат.

Изкарах около 4-5 часа. Завой по завой, усърдно. Вярвайки все по-малко в успеха. Оказа се около 800 оборота.

След като приключих, си легнах и го оставих за сутринта.

Днес го проверих. Настроих тестера и амперметъра на необходимите режими, за да взема показания.

20 волта - около 1 ампер

50 волта - 2 ампера

И рискувайки, осъзнавайки, че вчера е бил прав, той подаде сто волта:

100 волта - 4,5 ампера.

И така, за какви 220 говорим? Определено ще се „разсее“, този проводник.

Забравихте ли колко трябваше да бъде? Не повече от 1,25А, но тук 4,5А само при 100 Волта. Експериментът завърши с дим изпод електрическата лента, топене на жицата и пълен провал. Но е по-добре, отколкото да седите и да гледате през прозореца с пияна чаша, пиейки безкрайно.

А сега за частите. Частта „Магнитни вериги” е напълно годна за изпълнение. Но що се отнася до частта „Електричество“, мисля, че грешката тук беше, че трябва да увеличите съпротивлението - с други думи, вземете достатъчно тел, за да издържите 220 волта.

Вече има подходящ донор, някакъв стар индуктор от телевизор със съпротивление 240 ома, диаметър на проводника 0,08 мм. Мисля, че ще издържи. Или може би не. Следва продължение.

Може да се случи, че навитата бобина не съдържа късо съединение и по време на работа възникват съмнения относно нейната работоспособност. Как можете да сте сигурни в това? Не разглобявайте трансформатора, за да проверите отново бобината. В такива случаи ще ви помогне друго устройство, което ви позволява да проверявате трансформатори, дросели и други индуктори в сглобена форма.

Устройството е сглобено на два транзистора и е нискочестотен генератор. Появата на трептения възниква в резултат на положителни обратна връзкамежду каскади. Дълбочината на обратната връзка зависи от това дали има късо съединение в бобината, която се тества, или те отсъстват. При наличие на затворени завои генерирането се прекъсва. Освен това веригата има отрицателна обратна връзка, която се регулира от потенциометър R5. Позволява ви да избирате при тестване на намотки с различна индуктивност желан режимработа на генератора.
За да следите напрежението на генератора, във веригата има волтметър AC. Състои се от милиамперметър и два изправителни диода. Променливото напрежение се подава през кондензатор C5. Този кондензатор служи и като ограничител, което ви позволява да зададете определено отклонение на иглата на милиамперметъра. Тук е препоръчително да използвате милиамперметър с нисък ток на отклонение (1 mA, 0,5 mA), така че измервателната верига да не влияе на работата на генератора.
Като токоизправителни диоди са подходящи диоди от тип D1, D2 с произволен буквен индекс. Когато работите с генератора, изберете капацитета на кондензатора C5 така, че стрелката на милиамперметъра да се отклонява към средата на скалата. Ако това не успее, поставете резистор последователно с милиамперметъра и изберете неговото съпротивление според необходимото отклонение на стрелката.
Вземете транзистори като MP39-MP42 (P13-P15) със средно усилване (40-50). Резисторите могат да бъдат от всякакъв тип с мощност от 0,12 W. Можете да вземете всякакви бутони, превключватели, терминали също.
Устройството се захранва от батерия Krona или друг източник с напрежение 7-9 V.
За да сглобите устройството, използвайте дървена, метална или пластмасова кутия с подходящи размери. На предния панел прикрепете контролните бутони и милиамперметър, а отгоре има клеми за свързване на изпитваните бобини.
Как да използвате устройството? Включете превключвателя Vk. Иглата на милиамперметъра трябва да се отклони приблизително до средата на скалата. Свържете клемите на бобината, която се тества, към клемите „Lx“ и натиснете бутона Kn1. Между основата на транзистора Т1 и захранващия плюс ще бъде свързан кондензатор С1, който заедно с кондензатор С2 ще образува делител на напрежение, рязко намаляващ връзката между етапите. Ако в изпитваната намотка няма късо съединение, тогава показанията на милиамперметъра могат леко да се увеличат или намалят. Ако има дори едно късо съединение, трептенията на генератора се нарушават и стрелката се връща на нула.
Позицията на плъзгача на променливия резистор R5 зависи от индуктивността на изпитваната намотка. Ако това е например намотка на силов трансформатор или дросел на токоизправител, които имат висока индуктивност, двигателят трябва да е в най-дясно положение според схемата. С намаляването на индуктивността на тестваната намотка амплитудата на трептенията на генератора намалява и при много малки индуктивности генерирането може изобщо да не се появи. Следователно, когато индуктивността намалява, плъзгачът на променливия резистор трябва да се премести наляво според веригата. Това ви позволява да намалите дълбочината на отрицателната обратна връзка и по този начин да увеличите напрежението между емитера и колектора на транзистора T1
При тестване на намотки с много ниска индуктивност - вериги на приемници с феритни сърцевини, чиято индуктивност е от 3 до 15 mH, е необходимо допълнително да се увеличи дълбочината на положителната обратна връзка. За да направите това, просто натиснете бутона Kn2. Устройството може да тества бобини с индуктивност от 3 mH до 10 H.

внимание!

Ако не можете да намерите променлив резисторпри 1,2 kΩ, сглобете секцията на веригата близо до R5 съгласно следната схема:

100Ω R5 1kΩ 100Ω към R3 (---[___]----[___]----[___]---) към R7 | Към R6

Променливият резистор трябва да бъде еднооборотен и неиндуктивен, като SP0, SP3, SP4 (или чужд еквивалент). Основното е, че пистата е графит, а не тел.

Резисторите от 100 Ω трябва да бъдат запоени към клемите на R5, след което върху тях трябва да се постави камбрик или термосвиваема тръба.

Подходящи са всеки от следните транзистори: MP39B, MP40(A/B), MP41, MP41B, MP42, MP42B (или аналози). Ако промените оформлението на платката, можете да инсталирате транзистори KT361 (с изключение на KT361A), KT209D или други P-N-P с ниска мощност с Ku = 40...50.

PCB:


(изтегляне във формат Sprint-Layout 5)

Схемата е взета от брошурата “Първите стъпки на радиолюбителя - бр.4/1971 г.”, печатна платка- Александър Тауенис.

ВНИМАНИЕ!Актуализирано оформление на дъската на 13.05.2013 г., нова версиядостъпно достъпно чрез същата връзка. В допълнение към оригиналната версия за транзистори MP39-42, .lay файлът включва и версии с транзистори KT361 (обикновен монтаж) и KT361 (повърхностен монтаж, размер 0805). SMD версията включва 1KΩ резистори, така че можете да използвате обикновен 1KΩ променлив резистор R5 без ненужни изкривявания като 60-те години на миналия век.

Днес го сглобих и го тествах. Работи.
R най-малко 20 kOhm... на платката 10 kOhm... (настройка, за калибриране) Трябваше да инсталирам 8 kOhm фреза последователно, т.к. R2, R5, R6 при 470 ома.
R1 10 ома
R2, R5, R6 820 Ohm... по-малко е възможно, но тогава R трябва да има по-високо съпротивление.
R3 47 kOhm
R4 365 ома
R7 10kOhm
C1 - C3 30 nF
C4 0,5 nF
L1 5 Ohm 360 оборота с 0,13 изолация на проводника
L2 10 Ohm 460 оборота с изолация на проводника 0,09 mm
Навиват се на макари 5 мм. Навих го на 10 мм и с по-голямо сечение и по-голяма намотка, защото нямаше по-малки под ръка.
Разстоянието между центровете на намотките е 27 mm (важно).
VD1 всеки диод
VD2 LED. Или 2 различни или 2 цвята.
VT1 - VT5 всеки нискочестотен транзистор (в този случай
kt361). По-добре е да използвате не тези на дъската, а модерни аналози.

S1 превключвател.
Захранване 3V.
Честотата на генератора трябва да е 34,5 kHz... нямаше какво да се проверява... защото... Осцилоскопът е отписан и разглобен, няма пари за лично ползване.


p.s. На диаграмата използвах зелен маркер, за да маркирам това, което нарисувах върху печатната платка.

Колофонът не се отми, защото... Това е експериментално устройство.
в бъдеще планирам да направя същото на транзистор или обща логика.
Начертах дъската в SL 6.0.