发电机转子直流电阻测量方法

２０１１年６月　第３１卷第３期　宇航计测技术　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃ　Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｊｕｎ．，２０１１　Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．３　

文章编号：１０００—７２０２（２０１１）０３—００２６—０４　中图分类号：ＴＭ９３０．１２　

基于直流换向方法的电阻测量技术　

王　锐　

（上海精密计量测试研究所，上海２０１　１０９）　文献标识码：Ａ　

摘　要　随着现代制造业的飞速发展，电子元器件的体积将变得越来越小，于是测试功率受到了很大的酿　制，都需要降低测试电流，这就对系统测试小电压信号时的噪声抑制能力提出了极大的挑战，本文在经典偏置补偿　测量电阻方法的基础上，介绍了基于直流电流换向方法的电阻测量技术，并对这两种方法进行了比较，得出基于直　流电流换向方法在抑制噪声能力上的优越性。　关键词　电流换向法热电势白噪声　

Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＣ　Ｒｅｖｅｒｓａｌｓ　

ＷＡＮＣ　Ｒｕｉ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ＆Ｔｅｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１　１０９）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｒｒｌｏｒｅ　ｓｍａｌｌ　ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌＴｌ　ｍａｎ．　ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ，ｔｅｓｔｉｎｇ　ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ　ｉｓ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｈａｖｅ　ｔｏ　ｂｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ　ｎｏｉｓｅ　ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｗｈｅｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｌｏｗ　ｌｅｖｅｌ　ｖｏｌｔａｇｅ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　ｃｌａｓｓｉｃ　ｏｆｆｓｅｔ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＣ　ｃｕｒ－　ｒｅｎｔ　ｒｅｖｅｒｓａｌｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅ　ｔｈｅｍ　ｗｉｔｈ　ｅａｃｈ　ｏｔｈｅｒ，ｆｉｎａｌｌｙ　ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ’Ｓ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　

Prevention is the best way to solve a crisis.勤学乐施 天天向上（页眉可删）

测量发电机定子绕组的直流电阻原因及注意事项

(1)测量原因

定子绕组的直流电阻包括线棒铜导体电阻、焊接头电阻及引线电阻二部分。测量发电机定子绕组的直流电阻可以发现：绕组在制造或检修中可能产生的连接错误、导线断股等缺陷。另外，由于工艺问题而造成的焊接头接触不良(如虚焊)，特别是在运行中长期受电动力的作用或受短路电流的冲击后，使焊接头接触不良的问题更加恶化，进一步导致过热，而使焊锡熔化、焊头开焊。在相同的温度下，线棒铜导体及引线电阻基本不变，焊接头的质量问题将直接影响焊接头电阻的大小，进而引起整个绕组电路的变化，所以，测量整个绕组的直流电阻，基本上能了解焊接头的质量状况。

(2)测量方法

测量发电机定子绕组直流电阻的方法有电压降法和电桥法两种。采用压降法测量时，须选用0．5级以上的电压表、电流表，通入定子绕组的直流电流应不超过其额定电流的20％。采用电桥法测量时，因同步发电机定子绕组的电阻很小，应选0．2级的双臂电桥。

(3)测量注意事项

①测量时必须在电机各相引出端头上进行，不允许包括本相绕组的外部引线和中性点连接的铜排。

②测量电压、电流接线点必须分开，电压接线点在绕组端头的内侧并尽量靠近绕组，电流接线点在绕组端头的外侧。

③发电机定子绕组的电感量较大，当采用压降法测量时，必须先合上电源开关，当电流稳定后，再搭接上电压表，同时读取电压、电流值。断开时，应先断开电压表，再断开电流回路。

当采用双臂电桥测量时，必须先按下电源按钮，待电流稳定后(靠经验)，再按下检流计按钮进行测量，测完后，必须先断开检流计按钮，再松开电源按钮。若违反上述操作顺序，则可能因绕组自感电动势过大，而损坏电桥。

④必须准确测量绕组的温度。若温度偏差为1℃，会给电阻带来0．4％的误差，容易造成误判断。因此，要求被测绕组的温度必须处于稳定冷状态，电机绕组表面温度与周围的空气温度之差应在3~C之内，运行电机停机后到测量时约需相隔48h。为了加速冷却，在条件允许的情况下，发电机在退出励磁后，可空转一段时间后再停机，必须用经校准后的酒精温度计进行测量，不能使用水银温度计，以防破损后水银滚人铁芯，影响铁芯绝缘相通风。温度计应不少于6支，分别置于绝缘的端部和槽部，若测量槽部的温度困难，可测定子铁芯通风孔和齿部表面温度，温度计应紧贴测点表面，并用绝缘材料盖好，放置时间不少于15min。对装有测量进口风温温度计及定子埋人式温度计的，需同时测量。将各温度测量数据的平均值作为绕组的温度。

直流电阻测量

9.熟悉直流电阻测试的目的、测试方法和测试时的注意事项。

一、测量直流电阻的意义

有些电气设备具有线圈等导电回路，例如发电机、电动机、变压器等。这些线圈的导线都包有绝缘，在制造过程中可能存在质量问题。例如导线连接接头焊接不良，或者存在匝间短路，也可能线圈的引出线与接线端子的连接拧得不紧。如果存在这些缺陷，电气设备投入运行时，可能很快发生事故；也可能在运行一段时间后，由于过负荷等原因，产生局部过热，最终导致设备事故。测量这些设备导电回路的直流电阻，就是为了及时发现线圈等导电回路的隐患，防止不合格的设备投入运行。

此外，断路器等开关设备的触头闭合不严，或者引接线的接触不良，在长期通过大电流时由于接触电阻过大而局部过热，最后导体熔化造成事故。对这些设备导电回路测量直流电阻就是为了校验开关触头是否接触良好，引接线的连接是否紧固，防止运行中接触点产生过热引起事故。

二、直流电阻测试方法

1.直流压降法

电流、电压表法又称直流压降法，其原理是在被测电路中通以直流电流，测量两端压降，根据欧姆定律计算出被测电阻。

图3-16为直流压降法测量直流电阻原理接线图。图中R某为被测电阻，I为测量电流，U为测量电压。根据欧姆定律R某＝U／I。 由于电流表和电压表都存在内阻，对测量结果会造成影响，引起误差。因此在计算电阻时，应把电流表和电压表的内阻考虑进去。设电流表的内阻

为rA，电压表的内阻为rv。

（1）采用图3-16（a）所示接线方式时

R某U（3-19）UIrV式中R某——被测直流电阻，Ω；

U——电压表指示的电压，V；I——电流表指示的电流，A；rV——电压表的内电阻，Ω。（2）采用图3-16（b）所示接线方式时

R某UIrA（3-20）I式中rA——电流表的内电阻，Ω。

图3-16（a）所示测量方法中，电流表中流过的电流包括两部分，其中主要部分是流过被测电阻R某的电流，另有一很小的电流是流过电压表的电流。对于同一块电压表，电源电压不变，流过的电流也不变。被测电阻R某愈小，流过被测电阻R某的电流愈大，这时由电压表流过电流引起的测量误差愈小。因此图3-16（a）所示方法适合用于测量小电阻。

发电机电气试验方法及标准

一．高压发电机

第一部分：定子部件

1． 直流电阻

2． 目的：检查绕组的焊头是否出问题等原因

测试环境：冷状态下进行

测试工具：直流电阻电桥

数据处理：各项的测试应做以下处理

数据处理 (Imax-Imin)/I平均≤2%

结果判定：测试值必须满足以上的关系，不满足就应检查定子线圈。

3． 绝缘电阻

目的：检测线圈的绝缘电阻的大小，为以后的试验确定安全保证。

测试环境：常温下测试，记录数据要记录当前的温度。

测试工具：兆欧表

注意事项：在绝缘电阻测试的过程中，在每项测试完之后应该对绕组充分放电，不然会造成严重的后果

测试方法：在测量前应充分对地放点，注意机械调零，在测试的时候除开被测项，其他的各项都应该接地，测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值，在测试后计算吸收比，吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2，而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2（不平衡系数指最大一项的R60与最小一项R60之比）

4． 直流耐电压.

目的：在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷

测试环境：常温下进行试验

测试工具：直流耐压设备一套

测试方法：利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5UN、1.0 UN、1.5 UN、2.0 UN、2.5 UN、3.0 UN每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。每项在测试的时候其他项都必须接地。而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。

注意事项：在测试的时候由于是高压，因此在测试的时候要注意安全，小心周围环境。在每项测试完之后必须充分放电，否则容易造成事故。必须注意的就是，测温线圈的接线头必须接地。

5． 交流耐电压

目的：检查线圈之间的绝缘性能

测试环境：常温下进行试验

测试工具：耐电压试验设备一套

测试方法：发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试，下面就分别介绍试验的方法：