Меню

Какими приборами измеряется ток электродвигателя

Как выбрать мультиметр (2018)

Как выбрать мультиметр (2018)Любительский

Аватар пользователя

Электричество давно уже стало неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, и мультиметр – прибор для измерения параметров электрической цепи – может пригодиться каждому. Не станешь же вызывать электрика для решения таких бытовых вопросов как: цел ли кабель, «жива» ли батарейка, почему не горит лампочка, под напряжением ли провод и т.д.

Автолюбителям мультиметр поможет контролировать работу автоэлектрики и электроники.

А уж если вы сами следите за электрикой в своем доме, мультиметр вам просто необходим.

Области применения мультиметров

Мультиметры – общее название для целого класса электроизмерительных приборов. Они способны проверять целостность электрических цепей, изоляции и заземления; измерять параметры цепи без контакта с проводниками и определять характеристики радиоэлектронных компонентов.

— электриками при обслуживании электрических линий и потребителей;

— электронщиками при сборке, настройке и ремонте радиоэлектронной аппаратуры;

— сервисными инженерами при установке, обслуживании и ремонте электротехники;

— монтажниками при прокладке и расключении линий связи и электропередач;

— автоэлектриками при диагностике и ремонте автомобильной электрики;

Какой именно мультиметр нужен вам – можно понять, определившись измеряемыми параметрами и необходимой точностью прибора.

Характеристики мультиметров

В основном в магазинах предлагаются три типа приборов: мультиметры, тестеры и токовые клещи.

Мультиметр предназначен для измерения параметров электрической цепи. Самые простые модели измеряют только базовые параметры — ток, напряжение и сопротивление.

Модели посложнее способны определить такие характеристики, как емкость конденсатора, частота переменного тока, коэффициент усиления транзистора и т.д. Чем больше параметров определяет мультиметр, чем больше наборов диапазонов их измерений и чем выше точность – тем дороже прибор.

В продаже встречаются мультиметры двух видов – аналоговые (со стрелочным индикатором) и цифровые (с дисплеем).

Цифровые мультиметры предоставляют намного больший функционал, обеспечивают удобство считывания параметров и высокую точность измерения.

На стрелочном индикаторе просто невозможно измерить какое-либо значение с точностью нескольких знаков после запятой. Считать показание на стрелочном индикаторе тоже сложнее. Несколько шкал, неравновесные деления, в некоторых случаях полученное значение еще нужно умножить на коэффициент – неподготовленного человека все это может запутать.

Зато стрелочный индикатор намного удобнее при наблюдении за меняющимися параметрами. Цифровой мультиметр меняет показания на экране от 1 до 4 раз в секунду. И, если частота обновления экрана мультиметра будет близка к частоте измеряемого сигнала, провести измерение не получится. Колебания стрелки аналогового прибора будут намного нагляднее.

Тестер также проводит измерение некоторых параметров цепи, но, в отличие от мультиметра, не выводит полученные значения на экран, а использует их для определения состояния тестируемого объекта и выдачи соответствующего сигнала или сообщения.

Мультиметр можно использовать и для тестирования кабелей и приборов, но тогда вывод о состоянии объекта придется делать самостоятельно

Мультиметр универсальнее, но, во многих случаях, тестером пользоваться проще и быстрее. Впрочем, мультиметры часто содержат в себе и тестеры некоторых параметров, чаще всего – целостности цепи.

Простейшие тестеры способны только определять обрыв цепи, тестеры посложнее могут определить короткое замыкание, наличие тока в цепи, переполюсовку линии постоянного тока.

Самые сложные и дорогие тестеры способны проверить на соответствие требованиям безопасности и нормативных документов множества параметров– сопротивления изоляции, сопротивления заземления, тока утечки срабатывания защиты и т.д.

Токовые клещи – это специализированный мультиметр, способный измерить силу тока в отдельном проводе без разрыва цепи и нарушения изоляции. Для этого используется способность электрического тока индуцировать (возбуждать) ток в проводниках, находящихся поблизости. Такие проводники и скрыты в клещах, которые – для измерения тока – следует наложить на провод. Токовые клещи незаменимы для определения нагрузки на линии электропередач, определения потребляемой мощности и т.д.

Даже недорогие клещи способны с приемлемой точностью измерять силу тока до 1000 А и напряжение до 1000 В. Дорогие клещи могут измерять силу тока до 2500 А и используют метод TrueRMS, повышающий точность измерения параметров переменных токов.

Виды измерений параметров электрической цепи. Для бытового использования достаточно, если прибор сможет измерять:

— один-два диапазона измерения переменного напряжения (0-200 В, 0-400 В) – для потребительских сетей;

— два-три диапазона измерения постоянного напряжения (0-200 мВ, 0-2 В, 0-20 В, 0-100 В) – для батареек и аккумуляторов;

— несколько диапазонов (0-20 мА, 0-2 А, 0-10 А, 0-100 А) силы тока в цепях постоянного и переменного тока – для определения нагрузки на кабель и потребляемой мощности электроприборов;

— несколько диапазонов измерения сопротивления – для определения целостности цепей и проверки кабелей и бытовой техники на короткое замыкание.

Очень полезно наличие функции проверки целостности цепи («прозвонки») со звуковым сигналом — с помощью этой функции легко и быстро проверяется как наличие контакта, так и отсутствие короткого замыкания.

Для проверки радиодеталей потребуется наличие дополнительных возможностей:

— измерение сопротивления резисторов и проводников;

— измерение индуктивности катушек и дросселей;

— измерение коэффициента усиления транзисторов;

— измерение емкости конденсаторов;

проверка диодов.

Также некоторые мультиметры предлагают возможность измерения частоты переменного тока, потребляемой мощности электроприборов и температуры – последнее обычно реализуется с помощью измерения напряжения (термоЭДС) на концах термопары, входящей в комплект поставки.

Обратите внимание на максимальное рабочее напряжение. Это – то напряжение, которое может выдержать электроника прибора. Его превышение с высокой вероятностью приведет к поломке.

Важной характеристикой, во многом определяющей цену прибора, является погрешность измерений. Погрешность измерения каждого параметра различна и складывается из базовой погрешности АЦП и погрешности преобразования параметра в каждом конкретном диапазоне. Базовая погрешность дает только приблизительное представление о точности прибора. Всегда следует обращать внимание на погрешности измерения по каждому из параметров в конкретных диапазонах – они могут превышать базовую в разы.

Количество единиц счета мультиметра показывает, на сколько промежутков делится измерямый диапазон и определяет величину дискретизации. Так, для диапазона 0-100 мА у мультиметра с 6000 единицами счета величина дискретизации будет 100/6000 ≈ 0,017 мА. И значение 0,034 на экране этого мультиметра вовсе не означает, что сигнал измерен с точностью до 0,001 мА: значение 0,035 он просто не способен отобразить. Разумееся, при большой погрешности нет смысла в большом количестве единиц счета. Поэтому производители подбирают этот параметр в соответствии с погрешностью измерения.

При оценке точности прибора следует обращать внимание и на количество единиц счета, и на погрешность, и на диапазон измеряемого параметра. Рассмотрим для примера два прибора:

1. Погрешность измерения тока: 2% ± 1 единица счета. Минимальный диапазон измерения тока: 0-600 мА. Количество единиц счета: 6000.

2. Погрешность измерения тока: 2% ± 1 единица счета. Минимальный диапазон измерения тока: 0-50 мА. Количество единиц счета: 6000.

На первый взгляд приборы похожи. Для оценки точности вычислим абсолютную погрешность в диапазоне 0-5 мА каждого прибора:

1. 2% от 600 — это 12 мА. 1 единица счета — это 600/6000 = 0,1 мА. Итого абсолютная погрешность — 12.1 мА.

2. 2% от 5 — это 100 мкА. 1 единица счета — это 5/6000 = 0,8 мкА. Итого абсолютная погрешность — 100,8 мкА.

Таким образом, в этом диапазоне второй прибор в 100 раз точнее первого. Именно по этой причине два прибора с одинаковой базовой погрешностью могут отличаться по цене на порядок.

Частота обновления экрана показывает, сколько раз в секунду на экране будет обновляться измеренное значение. Высокая частота (более 1) полезна для выявления «дребезжащего» сигнала, с кратковременными всплесками или, наоборот, падениями. Только следует иметь в виду, что если в измеряемом диапазоне погрешность намного больше одной единицы счета, «дребезг» может быть вызван погрешностью самого прибора.

Для тех, кому важна точность измерений, следует обратить внимание на приборы класса True RMS – корректно измерять параметры переменного тока несинусоидальной формы могут только такие мультиметры.

Подсветка экрана будет весьма кстати при слабом освещении. Электрошкафы и шкафы автоматики часто располагаются в темных углах и плохо освещенных помещениях, лампы подсветки в них есть не всегда, да и те, что есть, при диагностике и ремонте часто бывают обесточены. Подсветкой экрана мультиметра в этом случае просто необходима.

Функция hold предназначена для фиксации показания на экране. Эта функция может быть удобна, когда по каким-то причинам в процессе измерения экран не попадает в поле зрения. Тогда при измерении нажимается кнопка hold, а показания можно будет просмотреть позже.

Очень полезна функция автоматического определения диапазона измеряемой величины. Ошибка в ручном задании диапазона (например, выбор диапазона 0-200 мВ при напряжении в 100 В) может привести к поломке прибора. Наличие функции автоматического определения диапазона предотвратит опасную ситуацию и подберет диапазон, в котором измерение будет производиться с наибольшей точностью.

Некоторые приборы можно подключать к персональному компьютеру и, с помощью соответствующего ПО, сохранять результаты на компьютере для последующей обработки и анализа.

Варианты выбора

Для домашнего применения будет вполне достаточно недорогого мультиметра с возможностью «прозвонки» цепи и измерения напряжения, тока и сопротивления.

Для ремонта и настройки радиоэлектроники потребуется мультиметр с низкой погрешностью и возможностью измерять параметры электронных компонентов.

Если измеряемые вами параметры могут случайным образом меняться в большом диапазоне, или если вы просто не хотите каждый раз подбирать диапазон, выбирайте среди моделей с автоматическим определением диапазона.

Если у вас нет желания вникать в цифры, а прибор нужен только для проверки цепей на замыкание/обрыв/наличие напряжения, выбирайте среди простых тестеров.

Если вам необходимо часто измерять силу тока в кабелях, находящихся под напряжением, наличие токовых клещей намного упростит эту задачу.

Читайте также:  Номинальный ток ктп 630 ква

Источник

Методика испытания и измерения электродвигателей переменного тока

Целью проведения пуско-наладочных работ является проверка возможности включения электродвигателей в работу без предварительной ревизии и сушки, а также снятие электрических характеристик на холостом ходу и под нагрузкой .

Применяемые приборы: Мегаомметры М4100/4, Ф4102/2, мост Р333, токоизмерительные клещи Ц4505, испытательная установка АИД-70, набор щупов.

Испытания и измерения электродвигателей переменного тока может производить бригада в составе не менее 2 человек из лиц ЭТЛ. Производитель работ при высоковольтных испытаниях и измерениях должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные не ниже III группы.

Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр электродвигателя. При этом проверяют состояние и целостность изоляции, отсутствие вмятин на корпусе, затяжку контактных соединений, а также комплектность машины (наличие всех деталей, паспортного и клеммного щитков и необходимых указаний на них; заполнение подшипников до заданного уровня и отсутствие течи масла; состояние коллектора, токосъемных колец, щеткодержателей и щеток; наличие заземляющей проводки и качество соединения ее с электродвигателем).

1. Измерение сопротивления изоляции.

Для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры на 250, 500, 1000 и 2500 В.

Измерение сопротивления изоляции вспомогательных измерительных цепей производят мегаомметром на 250 В.

Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ – мегаомметром на напряжение 2500 В.

Во время подключения прибора испытываемое оборудование должно быть заземлено. Отсчет производится через 15 и 60 секунд после нажатия кнопки «Высокое напряжение», или начала вращения рукоятки мегаомметра со скоростью 120 оборотов в минуту.

Измерение сопротивления изоляции производят при отсутствии электрического напряжения на обмотках машины по методике испытания изоляции.

После измерений сохранившийся на обмотке потенциал следует разделить на корпус проводником, предварительно соединенным с корпусом. Продолжительность разряда для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и выше должна быть не менее 15 сек для машин до 1000 кВт и 60 сек для машин мощностью больше 1000 кВт.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производит поочередно для каждой электрически независимой цепи при соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Показания мегаомметра зависят от времени приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, предшествующее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отчета (15 и 60с), тем больше получается измеренное значение сопротивления изоляции.

При измерении сопротивления изоляции необходимо измерять и температуру обмотки. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается. Измерение изоляции следует выполнять при температуре обмотки, соответствующей номинальному режиму работы машины или привести к температуре 75°С. Температура обмотки, при которой производят измерения , не должна быть ниже 10°С. Если температура ниже указанной, то обмотку перед измерением необходимо подогреть.

Наименьшее значение сопротивления изоляции при рабочей температуре обмоток и через 60 сек. после приложения напряжения определяется по формуле:

R60 = Uн / (1000 + Pн / 100)

где Uн – номинальное напряжение обмотки, В;

Pн – номинальная мощность, кВт, для машин переменного тока, кВА.

О степени влажности изоляции судят по величине коэффициента абсорбции, который представляет собой отношение показаний мегаомметра после приложения напряжения через 15 и 60 сек:

Следует учесть, что величина Ка даже при хорошем состоянии изоляции в значительной степени зависит от температуры машины и вида применяемых изоляционных материалов. С повышением температуры коэффициент абсорбции для машин, имеющих неувлажненную изоляцию, уменьшается. Для неувлажненной обмотки при температуре 10-30 °С коэффициент абсорбции Ка = 1,3¸2,0, для увлажненной обмотки коэффициент абсорбции близок к единице.

Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции приводятся в таблицах 5.1.; 5.2.; 5.3. РД 34.45-51.

Электродвигатели переменного тока включаются без сушки, если сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже указанных в табл. 5.1. – 5.3.

2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытания электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц, используя установку АИД-70. Продолжительность испытания 1 минута.

Испытательное напряжение подводится к каждой фазе обмотки, при заземленном корпусе электродвигателя и двух других фазах. При невозможности выделить испытываемую фазу производится испытание всех 3х фаз одновременно, относительно корпуса электродвигателя. Испытательные напряжения для обмоток электродвигателей переменного тока приведены в табл. 5.4. РД 34.45-51.

Испытания должны проводить лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие практический опыт проведения испытаний.

Перед началом испытания необходимо проверить стационарное заземление корпусов испытываемого оборудования и надежно заземлить испытательную установку. Место испытаний, а также соединительные провода , находящиеся под испытательным напряжением, должны быть ограждены или у места испытания должен быть выставлен наблюдающий.

Провод, с помощью которого повышенное напряжение от испытательной установки подводится к испытываемому оборудованию, должен быть надежно закреплен с помощью промежуточных изоляторов, изолирующих подвесок и т.п., чтобы было исключено случайное приближение этого провода к находящимся под рабочим напряжением токоведущим частям или сокращения воздушных промежутков, которые должны быть не менее следующих значений:

Испытательное напряжение, кВ до 20 30 40 50 60

Расстояние до заземленных предметов, см 5 10 20 25 30

до токоведущих частей, см 25 25 30 30 35

Присоединение установки к сети напряжением 380/220 В должно осуществляться через коммутационный аппарат с видимым разрывом, допускается присоединение через штепсельную вилку, расположенную у испытательной установки.

При сборке испытательной схемы, прежде всего, выполняются защитное и рабочее заземления испытательной установки. Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220 В на вывод высокого напряжения установки накладывается заземление с помощью специальной заземляющей штанги. Сечение медного провода, с помощью которого заземляется вывод, должно быть не менее 4 мм 2 .

Перед подачей испытательного напряжения на испытательную установку производитель работ обязан:

— проверить все ли члены его бригады находятся на местах, указанным им производителем работ, удалены ли посторонние лица, можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;

— предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подано напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 280/220 В.

С момента снятия заземления вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода считается находящейся под напряжением, и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании запрещается.

После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети 380/220 В, заземлить (или дать распоряжение о заземлении) вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого можно пересоединять провода на испытательной установке или в случае полного окончания испытания отсоединить их и снимать ограждения.

До испытания изоляции, а также после испытания необходимо разрядить испытываемое оборудование на землю и убедиться в полном отсутствии на нем заряда. Наложение и снятие заземления заземляющей штангой, подсоединение и отсоединение проводов от испытательной установки и испытываемого оборудования должны проводиться одним и тем же лицом и выполняться в диэлектрических перчатках.

Провод, соединяющий испытательную установку с испытуемым оборудованием должен быть удален от электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением до 10 кВ, на расстоянии не менее 1 м.

3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

3.1. Общие замечания.

Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротивления расчетному значению, проверки надежности паек определения повышения температуры над температурой окружающей среды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и окружающей среды отличается не больше чем на 3°С. нагретое состояние – это состояние обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии или необходимо за 30 мин до испытания заложить в машину термометры. В практике наладочных работ применяют следующие методы измерения сопротивления постоянному току: амперметра-вольтметра, одинарного моста и двойного моста. Основным методом измерения является метод амперметра-вольтметра.

Для измерения применяют электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы: вольтметры класса не ниже 0,5 со встроенными добавочными сопротивлениями или наружным добавочным сопротивлением класса 0,1 и милливольтметры класса не ниже 0,5 с шунтами класса не ниже 0,1.

По схеме 4 а производят измерение малых сопротивлений.

Точный расчет измеряемого сопротивления, Ом, производят по формуле:

где Rв – внутреннее сопротивление вольтметра.

Измерение больших сопротивлений рекомендуется производить по схеме 4 б. Сопротивление рассчитывают по формуле:

где Rа – внутреннее сопротивление амперметра.

3.2. Измерений сопротивлений обмоток машин переменного тока.

Измерение сопротивлений многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз следует производить пофазно. В случае, если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки (рис. 5 а), то измерение сопротивления производится между каждыми двумя выводами (фазами).

Результат измерений дает сумму сопротивлений двух фаз:

Сопротивление каждой фазы в отдельности:

В случае соединения фаз в «треугольник» (рис. 5 б) сопротивление каждой фазы:

Если расхождение измеренных значений не превышает 2 % при соединении фаз в “звезду” и 1,5 % при соединении фаз в «треугольник», то сопротивление одной фазы можно определить упрощенно:

При соединении в «звезду»

при соединении фаз в “треугольник”

Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Соединение обмоток ротора может быть в «звезду» и в «треугольник». Напряжение измеряют в контактных кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток.

Читайте также:  Стиральная машина дергает током

Согласно ПУЭ предельно допустимые отклонения сопротивления постоянному току обмотки различных фаз статора для генераторов мощностью меньше 100 МВт не должны отличаться друг от друга больше чем на 2 %.

Измеренные сопротивления обмотки ротора не должны отличаться от заводских данных больше чем на 2 %. Сопротивления гашения поля пускорегулирующие сопротивления проверяют на всех ответвлениях. Значения сопротивлений не должны отличаться от заводских данных больше чем на 10 %.

4. Проверка электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Проверка производится в электродвигателях напряжением 3 кВ и выше. Значение тока ХХ для вновь вводимых электродвигателей не нормируется.

Значение тока холостого хода после капитального ремонта электродвигателя не должно отличаться больше чем на 10 % от значения тока, измеренного перед его ремонтом, при одинаковом напряжении на выводах статора.

Продолжительность проверки электродвигателей должна быть не менее 1 часа.

5. Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора.

Измерение зазоров должно производиться, если позволяет конструкция электродвигателя. При этом у электродвигателей мощностью 100 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками скольжения величины воздушных зазоров в местах, расположенных по окружности ротора и сдвинутых друг относительно друга на угол 90°, или в местах, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться больше чем на 10 % от среднего значения.

6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Увеличение зазоров в подшипниках скольжения более значений, приведенных в табл. 5.5. РД 34.45-51, указывает на необходимость перезаливки вкладыша.

7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.

Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а также у всех электродвигателей ответственных механизмов.

8. Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения.

9. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

Проверка производится при неизменной мощности, потребляемой электродвигателем из сети не менее 50 % номинальной, и при соответствующей установившейся температуре обмоток.

Проверяется тепловое и вибрационное состояние электродвигателя.

10. Гидравлическое испытание воздухоохладителя.

Испытание производится избыточным давлением 0,2-0,25 МПа в течение 5-10 мин, если отсутствуют другие указания завода –изготовителя.

11. Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.

Проверка производится у асинхронных электродвигателей при капитальных ремонтах осмотром вынутого ротора или специальными испытаниями, а в процессе эксплуатации по мере необходимости – по пульсациям рабочего или пускового тока статора.

Измерения по п.п. 5-8, 10, 11 выполняют подразделения технологических служб, связанных с монтажом и ремонтом электрических машин.

НТД и техническая литература:

  • Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
  • ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.
  • Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
  • Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
  • Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
  • Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.

Рубрики блога

  • База тестов по Электробезопасности для ДНД ЭБ и ТБ 4
  • Другие материалы 22
  • Методики испытаний (измерений) 54
  • Новости 99
  • Программы испытаний (измерений) 25
  • Руководство по программе ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 15
  • Справка по работе с программным комплексом ДНД Конструктор Однолинейных Схем 3
  • Справка по работе с программой ДНД Наряд-Допуск ПРО 15
  • Справка по работе с программой ДНД Электробезопасность и ТБ 7
  • Справка по работе с программой ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 24
  • Справка по работе с редактором тестов к ДНД Электробезопасность и ТБ 4
  • Статьи 6

Последнее видео на нашем YouTube канале

Источник



Как измерить силу электрического тока в цепи?

В процессе эксплуатации различного оборудования возникает необходимость проверки основных электрических параметров его работы. Это нужно как для проверки определенных характеристик, так и для ремонтных работ. Одним из наиболее сложных и опасных измерений является определение величины токовой нагрузки. Поэтому для всех начинающих электриков будет актуально узнать, как измерить силу электрического тока в цепи правильно и безопасно.

Используемые приборы

Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.

Амперметр

Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.

Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:

Пример подключения амперметра

Рис. 1. Пример подключения амперметра

Как видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.

Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:

  • Подключение производится только при отсутствии напряжения;
  • Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
  • Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.

Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.

Мультиметр

Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.

Из конструктивных особенностей сразу отметим:

  • Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
  • Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
  • Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
  • Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.

По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.

Токоизмерительные клещи

Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.

Как измерить силу тока в цепи

Для измерения электрического тока в цепи куда удобнее использовать современные устройства – мультиметры или клещи, особенно для одноразовых операций. А вот стационарный амперметр подойдет для тех ситуаций, когда вы планируете постоянно контролировать силу тока, к примеру, для контроля заряда батарейки или аккумулятора в автомобиле.

Постоянного тока

Разрыв электрической цепи организовывается до начала измерений при отключенном напряжении. Даже в низковольтных цепях вы можете вызвать замыкание батарейки, которое моментально приведет к потере электрического заряда. Далее рассмотрим пример измерения в цепи постоянного тока с помощью мультиметра, для этого:

Использование мультиметра для измерения постоянного тока

Рис. 2. Использование мультиметра для измерения постоянного тока

  • подключите щупы к соответствующим вводам в тестер – черный в COM, красный в разъем с пометкой mA, A или 10A, в зависимости от устройства;
  • при помощи «крокодилов» соедините щупы тестера с цепью измерения последовательно;
  • установите переключателем нужный род тока и предел измерений;
  • можете подключить нагрузку и произвести измерения, на дисплее мультиметра отобразится искомое значение.

Но заметьте, подключать мультиметр следует на короткий промежуток времени, так как он может перегреться и выйти со строя.

Переменного тока

Цепь переменного напряжения может измеряться как мультиметром, так и токоизмерительными клещами. Но, в связи с опасностью переменного бытового напряжения для жизни человека, эту процедуру целесообразнее выполнять клещами без измерительных щупов и без разрыва цепи.

Читайте также:  Трансформатор тока тог 110

Использование клещей для измерения переменного тока

Рис. 3. Использование клещей для измерения переменного тока

Для этого вам нужно:

  • переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
  • нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
  • поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.
  • данные измерений отобразятся на дисплее, при необходимости их можно зафиксировать соответствующей кнопкой.

Производить измерения можно как на изолированных, так и на оголенных жилах. Но заметьте, в область обхвата должен попадать только один проводник, сразу в двух измерить не получится.

Реальные примеры измерения тока

Далее рассмотрим несколько вариантов того, как подключить измерительный прибор в бытовых нуждах. При замерах батареек вам необходимо один щуп приложить к контакту батарейки, а второй к контакту нагрузки, второй контакт нагрузки подключается к свободной клемме батарейки.

Измерение силы тока в цепи батарейки

Рис. 4. Измерение силы тока в цепи батарейки

Если вы хотите проверить токовую нагрузку в обмотках трехфазного электродвигателя, измерительный прибор подключается поочередно в каждую фазу или если у вас есть три амперметра, можете использовать их одновременно. Для этого щупы подключаются одним концом к выводам обмоток в борно, а вторым, к питающему проводу соответствующей фазы.

Измерение силы тока в цепи электродвигателя

Рис. 5. Измерение силы тока в цепи электродвигателя

Способы на видео


Источник

Как определить мощность и ток электродвигателя

Проще воспользоваться токовыми клещами, отсутствуй одно но. В холостом режиме, даже на высоких оборотах двигатель бессилен развить полную мощность. Ниже приведем таблицу, согласно которой можно судить о параметрах прибора по режиму. Не решает задачи целиком. Давайте посмотрим, как определить мощность и ток электродвигателя простыми методами.

Определение тока электродвигателя

Проще использовать токовые клещи. Прибор, дистанционно позволяющий оценить величину напряженности магнитного поля вокруг одиночного провода. Охватывая кольцом шнур питания, получим значение, равное нулю. Поля направлены противоположно фазной и нулевой жил. Работать понадобится сделать розетку с раздельными проводами, показано на снимке. Видим:

Подготовка составляющих

Розетка измерения токовыми клещами

  1. Деревянное основание. Очевидный выход, принято монтировать розетку на изолятор. Проще достать небольшой обрезок доски.
  2. Накладная розетка показана в разобранном виде: основание, корпус лежат отдельно.
  3. Со шнура питания снять изоляцию, чтобы охватить каждую жилу отдельно.
  4. Найти разборный штекер. Запрещается использовать для мощных приборов, но мы-то выполняем измерения короткий период времени, сопровождая полным контролем. Либо купите стандартный удлинитель в магазине, шнур питания лишите внешней изоляции.

Зажим проводов обрезком изоляции

Монтаж основания розетки

Розетка монтируется на доску, потрудитесь надежно зажать провода, блокируя возможность обрыва, выскальзывания. Проще сделать, воспользовавшись обрезком изоляции, показано фото. Прижимаем саморезом, долгая жизнь тестовой розетке обеспечена. При одевании корпуса понадобиться намотать немного изоляционной ленты вокруг шнура для лучшего прижатия. Получился вспомогательный инструмент проведения измерений токовыми клещами.

Рекомендуем начать приборами, мощность которых известна. Например, возьмите электрическую дрель с коллекторным двигателем, начинайте мерить ток. На холостом ходу значение будет ниже номинального. Замечено, при разгоне, от двигателя требуется полная мощность, мгновенные, выдаваемые экраном клещей, близки номиналу. Например, для прибора на фото – 3,2 А, при напряжении розетке 231 вольт дает 740 Вт (номинал 750 Вт). При запуске будет видно: ток резко повышается, потом быстро падает. Полагается успеть засечь вершину горы.

Измерение дрели

Измерение тока потребления дрели

Обратите внимание: токовые клещи выдают показания через равные короткие промежутки времени, сложно засечь пик с первого раза. Поставьте самую высокую скорость шпинделя, терпеливо жмите курок, пытаясь поймать вершину. Нам удалось с третьего раза. Чтобы сделать годный снимок, опыт исполнялся полтора десятка раз (затвор спускался с задержкой, было сложно поймать момент). Причем после этого получилось фото лишь на 3,1 А (думаем, читатели верят авторам насчет 3,2 А). В ходе опыта было получено однократно значение 4 А, которые относим на случайные скачки тока сети плюс погрешности. Вы же удостоверьтесь: пик повторяется (хотя бы 2 раза из пяти).

В результате ориентировочно определяется мощность коллекторного двигателя электрической дрели. Сразу хотим сказать: отсутствует однозначная зависимость тока холостого тока от номинала мощности. В природе существуют достаточно сложные формулы, воспользоваться ими достаточно непросто. Применить практически – того сложнее. Приводим таблицу примерных соотношений асинхронных типов двигателей, взятую с сайта http://energo.ucoz.ua/. Где достали авторы, остается загадкой, сведения дают возможность понять, как оценить номинальную мощность двигателя по току холостого хода. Напряжение предвидится номинальным, громоздкие приборы потребуется разогреть перед работой. Так говорит ГОСТ Р 53472. Период определен типом подшипников.

Таблица примерных соотношений для асинхронных типов двигателей

Ток холостого хода двигателей

Боитесь ошибиться, берите максимальное значение:

  1. До 1 кВт мощности время разогрева составляет ниже 10 мин.
  2. Номинальная мощность 1 – 10 кВт, время разогрева полчаса.
  3. Номинальная мощность 10 – 100 кВт, время разогрева до часа.
  4. Номинальная мощность 100 – 1000 кВт, время разогрева до двух часов.
  5. Номинальная мощность свыше 1 МВт, время разогрева до трех часов.

Как оценить примерную мощность? Поясняем. Список дан желающим провести измерения поточнее. Для примерной оценки используем таблицу, избегая забивать мозги. Коллекторный двигатель дрели до измерений при комнатной температуре не разогревался вовсе. Большинство читателей лишено токовых клещей. Большинство мультиметров позволяют измерять ток, шкала ограничена размером 10 А. Обратите внимание, при максимальном лимите следует красный провод подключать к другому гнезду (показано фотографией).

Выбор гнезда для подключения

Выбор гнезда подключения

Возле отверстия по-русски (английским языком) написано: время работы с измерениями режимом не превышает 10 секунд (MAX 10SEC) с последующим перерывом четверть часа (EACH 15MIN). В противном случае работоспособность мультиметра не гарантируется, вход без предохранителя (UNFUSED). Рассказывает инструкция. Мультиметр врезается в цепь. Один провод потребуется разомкнуть для измерений. Вместе подумаем, выгодно ли экономически.

Посмотрите снимок чеков. Клемметр подразумевает токовые клещи, простенький тестер обозначается 1СК. Видно, оба прибора стоят дешевле 400 рублей, потому хозяйству нужны оба. Мультиметр оценит ток до 10 А, очень короткое время работы. Клещи работают гораздо грубее, одна шкала достигает предела 1000 А. Вывод очевиден – требуется примерно определить ток электродвигателя, применяется «клемметр». Понадобится точность, используйте тестер (номинальный ток ниже предельно допустимого).

Стоимость тестера и токовых клещей

Стоимость токовых клещей

Измерить мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя составлена активной, реактивной составляющими. Предприятиям установлен штрафной тариф. Потому важно понимать измеряемые величины. Инструкция токовых клещей пишет: оценивают среднеквадратический ток. Чистая математика. Сие означает: прибор делает выборку определенного интервала, берет корень суммы квадратов отдельных измерений, деленной на общее количество. Уподобим усреднению за некоторый период времени.

Активный ток, полный, реактивный (вряд ли). Вопрос полезно выяснить: токовые клещи, показанные фото, с завидной регулярностью дают мощность приборов на 11% ниже номинала. Проверяли электрические обогреватели, утюги, фен. Мощность занижена единой величиной. Литература пишет: среднеквадратическое значение (RMS) показывает полную величину тока. Физически течет по проводу. Расчет ведется для синусоидальной формы, будут отклонения при невыполнении требования.

Токовые клещи попросту врут. Показывали бы активную часть, для двигателя значения были бы существенно ниже, нежели обогревателя. Нагрузка чисто активная, обмотки дают сильную мнимую составляющую. Требуется тарировать токовые клещи перед применением. Сделать проще всего, используя чисто активные обогреватели (масляные). Возможность токовых клещей измерять активную мощность отдельно обычно указывается инструкцией. Профессионалы говорят: подобные изделия – плод воображения дилетантов.

Двигатели дают большую нагрузку в реактивном спектре. Люди мирится, либо ставят конденсаторные блоки, компенсирующие нестыковку, выравнивая фазу. О подобных бытовых изделиях можете прочитать на сайтах, продающих приборы наподобие Эконор. Смысл коробочки подобно блоку конденсаторов компенсировать реактивную мощность. Обратите внимание: для профессиональных станций указывается лимит, выраженный ВАР, для Эконор параметр замалчивается. Один радиолюбитель посчитал цифру. Оказалось, компенсируется 150 ВАР.

Наверное, хватит маломощным приборам, двигателям будет слоновья дробина. Асинхронные машины дают 40% реактивной мощности, тратится энергия. Пользы грош. Обратите внимание: при изолированной нейтрали проблем добавляется. Ток втекает одной фазой, выходит – другой. Эффект может вычитаться. Токовые клещи нельзя считать лучшим вариантом.

Лучше, если нейтраль заземленная. Суммарный ток вытекает нулевым проводом, где выполняем измерения. Нейтраль изолирована – получается, эффект одного провода будем измерять дважды: вход, выход. Попробуйте три значения сложить, потом поделить на два. Грубая методика окажется приблизительно верной.

Токовые клещи

Насадка токовых клещей

Посчитать потребляемую мощность двигателя

Предлагаем определить тип двигателя. Помогает сделать шильдик. Указывается полная мощность (реактивная плюс активная, соединенные через косинус угла сдвига фаз, называемый коэффициентом мощности). Если известен тип двигателя (выяснили, руководствуясь изображениям, внешним видом), справочники позволят найти мощность. Неудивительно: габариты тесно связаны с параметром, каждый производитель максимально хочет экономить выпуском продукции. Размеры оптимизированы, типичный набор параметров следующий:

  1. Диаметр вала.
  2. Высота оси от основания (станины).

Двигатели АИР описаны, размеры, мощность указаны здесь: http://wp.electrostal.com.ua/kakoy-diametr-vala-u-elektrodvigatelya/. Соответственно, можно без инструментов понять детали. Увидите, аналогичного рода информация отыщется практически на любые типы моторов. Шильдик сорван, можно некоторое время потратить, отыскивая похожие модели в интернете. Россия уступает Китаю разнообразием электрических двигателей. Шанс успеха высок.

Полагаем, перечислили доступные способы определения мощности, тока, невелика проблема потратить 1000 рублей, получая нужные средства. Учитывая, что рубль сгорает, шаг будет казаться разумным. Проще определить мощность электродвигателя, пользуясь справочником. Требуется знать модель, вал измерите штангенциркулем.

Заканчиваем обзор, надеемся, постоянные читатели знают отличия асинхронного двигателя от коллекторного. Различия опускаем. Обратите также внимание: большим пусковым током страдают асинхронные двигатели. У коллекторных разброс невысок.

Источник