Как найти короткозамкнутые витки трансформатора

Короткозамкнутые витки в трансформаторе — явление, вызывающее изменение магнитного потока, противодействующего или искривляющего постоянный поток. Это общая функция, но также он приводит к тому, что накопленная энергия рассеивается в магнитопровода. Для некоторых устройствах важно, чтоб явления были обнаружены и удалены.

Короткозамкнутый виток в трансформаторе: что это такое?

Короткозамкнутый дефект представляет собой нарастание потока магнитной энергии. Происходит это при включении электромагнита при средних показателях напряжения трансформатора. Падение потока наблюдается при отключении.

Находится на двух стержнях сердечника. Но в зависимости от конструктивных узлов и характеристик трансформатора изменяется.

Особенность его в том, что складываться основным энергетическим потоком. Устанавливается параметр в сторону отставания, при этом угол, наблюдаемый между первичным и вторичным токами, уменьшается. При этом изменяется не только величина потока, но фаза, что является важным показателем. В обязательном порядке используются специальные механизмы для определения этого угла.

Механизм образования витков

Механизм образования завихрений в трансформаторе стандартный для любых типов оборудования. Общий поток при прохождении делится на первый поток, который распределяется по плоскостям, которые не охвачены витками полюса. Второй поток электромагнита находится на плоскости, которая принадлежит кв. На втором образуется ЭДС, приводящая к токовому импульсу. При этом возникает определенного значения угол, который определяется индуктивностью.

Одновременно с прохождением потока возникает сила притяжения. Она складывается из двух составляющих, которые сдвинуты во времени. Пульсация (амплитудные соотношения) определяется сугубо углом сдвига, который возникает между двумя потоками в области действия. Угол никогда не превышает значение 90 градусов. Обычно его значение лежит между 50 и 80 градусами. Объясняется это тем, что достигнуть сдвига потоков на прямой угол невозможно.

Чем опасно появления короткозамкнутых витков в обмотке трансформатора

Появление на обмотке считается дефектом оборудования, которое следует устранять. Электротехническая схема указывает, что подтвержденной частью обмотки является первичная. Та, на которой есть они, является вторичной. Для устранения дефектов используются методики, основанные на знании о параметрах возникающей магнитной связи между частями обмотки.

Действие напряжения импульса неразрывно связно не только с поврежденной частью обмотки. Воздействие влияет на работу первичной части, которая дефектов не имеет. Проявляется действие короткозамкнутых контуров прежде всего в резких и ничем не обусловленных скачках напряжения. Обратите внимание, что:

• для устранения проблемы необходим расчет параметров витка;
• если характеристики первичного и вторичного витков похожи, то скачок напряжения будет максимальным;
• идентичные характеристики витков приводят к увеличению рассеивающего коэффициента.

В результате наличия витков короткозамкнутого контура возникают скачки напряжения. Но это не единственная серьезная проблема, требующая рассмотрения и решения. Поражается вторичная обмотка из-за рассеивания магнитного потока, возникает короткое замыкание в этой части. Явление грозит выходом их строя конструктивных узлов механизма и тех приборов, которые оно питает (по крайней мере одновременное их отключение от сети или переброс в атомический режим работы от аккумуляторов). Также возникает опасность поражения электрическим током. Безусловно, диагностика трансформатора (обязательная визуальная и при помощи прибора) является обязательным методом безопасности на производстве.

Как обнаружить короткозамкнутые витки

Обнаружение должно стать первостепенной задачей. Эти негативные явления проявляются в половине случаев при самостоятельной сборке трансформатора, в большей части при изготовлении контурных катушек и дросселей. Выявит и устранить дефект обязательно, так как имеющийся недостаток скажется отрицательным образом на эффективности устройства, приведет к поломке, которую тяжело починить, вызывает риск безопасности сотрудника, обслуживающего прибор.

Определение происходит по внешним признакам первоначально. Если наблюдаются видимые изменения технических показателей без причин на это, слышно потрескивание, то следует провести диагностику. Причинами возникновения являются дефекты катушки. Например, наложение перекрестным, а не симметричным образом витков, пользование намотки низкого качества от непроверенного производителя, повреждение изоляции в ходе работ или при перемещении прибора, механических повреждениях. Но действенным способом нахождения витка является неиспользование электронных приборов. Только с их помощью можно определить источник поражения обмотки, выявить его характеристики.

Какой прибор используют для обнаружения

Короткозамкнутый виток не обнаруживаются при помощи омметра в стандартных по комплектации трансформаторах. Используется осциллограф с большой точностью.

Специалист собирает компактное устройство самостоятельно или же выставляет необходимые характеристики на стандартном. Собирается по схеме с использованием резистора (сопротивление минимум 10 Ом), обмотки, которая подлежит исследованию.

Прибор для определения короткозамкнутых витков по своей сути является генератором звуковой частоты, функционирующим беспрерывно. Отвечает за генерацию резистов, при этом если установить катушку трансформатора на основание прибора, то явление генерации по физическим причинам остановится. Устройство покажет, что есть дефекты тем, что отключит светодиод, перестанет работать.

Собрать прибор можно в домашних условиях. Понадобится ферритный стержень, провод (выбирается определенное число витков), карточная гильза, светодиод, несколько элементов для питания. В качестве плоскости сборки используют обычную плату.

Как проверить на короткозамкнутые витки тороидальный трансформатор

Тороидальный трансформатор проверить стандартным образом нельзя. Используется автомобильный генератор с частотой от 85 кГц (до 30 витков). Подключается конец провода в два входа, который отвечает тороид.

После установки проводов в клеммы и расположения резистора происходит установка амплитуды и измерение. Наличие короткозамкнутого витка констатируется по искажению напряжения.

Любой, кто занимается конструированием и ремонтом электронных приборов, имеет в своем арсенале множество специальных приборов. Два из них, которые несложно собрать буквально на коленках, мы сегодня и рассмотрим. Это индикатор магнитного поля и индикатор наличия короткозамкнутых витков.

Индикатор магнитного поля

Этот пробник поможет быстро и безо всяких измерительных приборов проверить исправность импульсного преобразователя. Хоть понижающего, хоть повышающего. Взглянем на его принципиальную схему – она очень проста.

При поднесении катушки и импульсному трансформатору БП, в ней будет наводиться высокочастотное электромагнитное поле, ЭДС которого вполне достаточна для зажигания индикаторного светодиода. Катушку автор взял готовую, намотанную на так называемой «гантельке» из феррита. Ее индуктивность 3.3 мГн. Полярность включения светодиода роли не играет.

«Гантелька», конечно, – не единственный вариант. Можно взять обрезок стержня от контура или магнитной антенны радиоприемника. Количество витков – 800 – 1 000, диаметр провода – 0.1 – 0.2 мм. Тут не особо критично, лишь бы витков уместилось побольше.

Пользоваться устройством предельно просто. Включаем преобразователь и подносим нашу катушку к его корпусу. Если светодиод светится – преобразователь работает. Единственно, нужно найти местоположение трансформатора в закрытом корпусе БП и поднести индикатор как можно ближе к нему. Это легко сделать методом «тыка».

На заметку! Если светодиод горит, это не дает 100% гарантии, что БП исправен. Преобразователь может работать, но выходного напряжения по тем или иным причинам (обрыв провода, вышел из строя выпрямительный диод и т.п.) не будет. Кроме того, индикатор может не светиться, если мощный БП включен без нагрузки.

Индикатор короткозамкнутых витков

Любой радиолюбитель знает, что обнаружить короткозамкнутый виток в трансформаторе или обмотке двигателя визуально почти всегда невозможно. Нужен специальный прибор. Тот, схема которого представлена ниже, как раз для этого и предназначен. Он построен на базе промышленного искателя короткозамкнутых витков ИКЗ-3.

Устройство представляет собой ВЧ генератор, собранный на транзисторе Т1, принимающей части (транзистор Т2) и детектора-индикатора на Т3-Т5. Катушки размещены таким образом, что практически не влияют друг на друга. Но если над ними поместить экран – обмотку с короткозамкнутым витком, – то в катушке приемника наведется ЭДС с первой катушки. Схема сработает и загорится красный светодиод.

Поскольку в катушке приемника наводится переменная ЭДС, для срабатывания схемы индикации служит детектор, собранный на диоде D1. Налаживание индикатор сводится к подстройке резистора Р1 до зажигания зеленого диода и погасания красного, когда к прибору ничего не поднесено.

На заметку. Питается конструкция от любого источника напряжением 3-5 В. Ток потребления – около 5 мА. Автор использовал для этих целей элемент CR2032 – так называемую «монетку». На месте Т1-Т5 могут работать любые кремниевые маломощные транзисторы соответствующей структуры. К примеру, КТ315 с любой буквой.

Вот такие 2 нехитрые, но весьма, на наш взгляд, полезные схемы. Возможно, они кому-нибудь пригодятся.