Russian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Сопротивление якоря является одним из основных параметров двигателя постоянного тока, и его значение напрямую влияет на расчёт потерь в меди двигателя, анализ пусковых характеристик и диагностику неисправностей (таких как короткие замыкания в обмотке якоря, старение и т. д.). Точное измерение сопротивления якоря требует соблюдения определённой процедуры и исключения мешающих факторов. Ниже приведены конкретные методы и основные моменты, на которые следует обратить внимание:
1. Подготовительные работы перед измерением
- Подбор оборудования и инструментов
Необходимо подготовить двухплечевой мост постоянного тока (мост Уитстона) с классом точности ≥0,5 или высокоточный цифровой мультиметр (с внутренним сопротивлением ≥10 МОм). Первый вариант более подходит для измерения низкоомного сопротивления якоря (обычно в диапазоне от миллиом до ом) и позволяет эффективно устранить влияние сопротивления проводов и контактов. Также следует подготовить изолирующие перчатки, отвёртки, наждачную бумагу (для очистки клеммных колодок) и схему электродвигателя (для определения положения выводов обмотки якоря).
- Подтверждение статуса двигателя
Перед измерением необходимо полностью выключить двигатель, отключить все источники питания (включая питание якоря и возбуждения), а также разрядить накопители энергии, такие как конденсаторы, чтобы избежать риска поражения электрическим током. Дайте двигателю остыть до комнатной температуры (обычно после отключения более чем на 1 час), чтобы предотвратить увеличение сопротивления из-за повышения температуры (сопротивление металлов увеличивается с повышением температуры, а температурный коэффициент меди составляет приблизительно 0,004/℃).
2. Основной метод измерения: метод двухплечего моста постоянного тока (рекомендуется)
- Операция по электромонтажу
Найдите на схеме двигателя два вывода обмотки якоря (обычно обозначенные как «Armature +» и «Armature -»). Для обеспечения надёжного контакта зачистите поверхность выводов наждачной бумагой от оксидного слоя и масляных пятен. Подключите токовые выводы (I1, I2) двухплечего моста постоянного тока к обоим концам якоря соответственно, а выводы напряжения (U1, U2) подключите параллельно с внутренней стороны токовых выводов (соблюдая принцип «выводы напряжения должны располагаться близко к измеряемому сопротивлению», чтобы избежать влияния сопротивления проводов на измеряемую величину).
- Этапы измерения
Включите питание моста, отрегулируйте плечо передаточного отношения моста (выберите его исходя из предполагаемого значения сопротивления якоря; например, если предполагаемое сопротивление составляет 5 Ом, можно выбрать плечо сравнения 10 Ом) и плечо сравнения, наблюдая за отклонением стрелки гальванометра. Когда стрелка вернётся к нулю или окажется в пределах допустимой погрешности (обычно ±0,5%), запишите коэффициент передаточного отношения плеча (К) и показание плеча сравнения (R0) и рассчитайте фактическое значение сопротивления якоря по формуле. Ra = К × R0.
Для повышения точности измерение следует повторить 3 раза, а среднее значение принять за окончательный результат (многократные измерения позволяют компенсировать случайные ошибки, такие как колебания сопротивления в момент контакта).
3. Распространенные мешающие факторы и меры их предотвращения
- Влияние температуры
После работы обмотки якоря её температура повышается, что приводит к увеличению значения сопротивления (например, при работе двигателя при температуре 80°C сопротивление медной обмотки примерно на 22% выше, чем при комнатной температуре 25°C). При необходимости измерения «холодного сопротивления» (стандартное состояние) двигатель необходимо выключить и охладить до комнатной температуры. При необходимости измерения «горячего сопротивления» (для анализа эксплуатационных потерь) измерение следует провести в течение 10 минут после выключения двигателя, зафиксировав температуру обмотки в этот момент для облегчения последующей корректировки данных.
- Остаточный магнитный поток и индуцированная электродвижущая сила
После выключения двигателя постоянного тока с независимым или параллельным возбуждением в обмотке возбуждения может возникнуть остаточный магнитный поток. При вращении якоря индуцируется электродвижущая сила (аналогично генератору), которая мешает измерению с помощью моста. Способ устранения: перед измерением закоротите оба конца якоря проводом и вручную проверните вал двигателя 3–5 раз, чтобы снять остаточную индуцированную электродвижущую силу. Если помехи сохраняются, можно отсоединить обмотку возбуждения, чтобы устранить влияние остаточного магнитного потока.
- Проводка и контактное сопротивление
При использовании обычного мультиметра (измерение с одним плечом) сопротивление проводов (например, сопротивление проводов, сопротивление контактов клемм) может составлять значительную долю (например, если сопротивление якоря составляет 1 Ом, а сопротивление проводов — 0,1 Ом, погрешность достигает 10%). Поэтому для измерения сопротивления якоря с низким сопротивлением необходимо использовать двухплечевой измерительный мост. Во время измерения убедитесь, что площадь поперечного сечения провода составляет ≥1,5 мм² (для уменьшения сопротивления провода), и затяните клеммы отвёрткой, чтобы избежать виртуального соединения.
4. Анализ данных и применение после измерения
- Сравнение данных и суждение
Сравните измеренное значение сопротивления якоря с нормативным значением, указанным в заводской документации на двигатель: если фактическое значение превышает нормативное более чем на 15%, это может быть вызвано старением обмотки якоря (окисление проводов, обугливание изоляционного слоя) или межвитковым замыканием (часть обмотки подключена, что приводит к снижению общего сопротивления, которое необходимо оценивать в совокупности с другими испытаниями). Если фактическое значение меньше, необходимо проверить обмотку на наличие межвитковых замыканий (сопротивление изоляции обмотки можно измерить мегомметром для вспомогательной оценки).
- Практические сценарии применения
Точное значение сопротивления якоря позволяет рассчитать пусковой ток двигателя (по формуле Iст = U/Ra, где U — напряжение якоря) для определения соответствия пускателя. Кроме того, его можно использовать для расчёта потерь в меди (Pcu = Ia²Ra, где Ia — ток якоря) для оптимизации энергоэффективности двигателя (если потери в меди слишком велики, необходимо проверить обмотку на предмет аномального тепловыделения).
В заключение следует отметить, что для точного измерения сопротивления якоря двигателя постоянного тока необходимо выбирать соответствующие инструменты, контролировать условия окружающей среды, избегать мешающих факторов и комбинировать результаты нескольких измерений с сопоставлением данных. Только таким образом можно обеспечить надежную основу для обслуживания двигателя и оптимизации его производительности, а также избежать ошибок при обслуживании или отказов оборудования, вызванных неверной оценкой параметров.
