FBTest v1.1 — прибор для проверки трансформаторов: обзор и тестирование

Тестер трансформаторов AT5600 предназначен для тестирования моточных изделий (катушек, трансформаторов) — подтверждения функциональности, безопасности и надежности.

Тестер трансформаторов AT5600 компании Voltech оптимально подходит, как для производственных предприятий с любым объемом выпускаемой продукции, так и сервисных центров, специализирующихся на ремонте электрооборудования и электроники. Этот прибор многократно упрощает работу проверяющего, так как не требует выпаивания тестируемой катушки или трансформатора из схемы. Любая неисправность, от межвиткового замыкания до несоответствия коэффициента трансформации, сопротивления обмоток и других параметров заявленным характеристикам будет выявлена без демонтажа. При этом результаты испытаний регистрируются и сохраняются для дальнейшего просмотра, анализа и подготовки протоколов с использованием удобного программного обеспечения.

Как проверить импульсный трансформатор с помощью осциллографа

Если взять импульсный трансформатор питания, например разделительный трансформатор строчной развертки, подключить его согласно рис. 1, подать на I обмотку U = 5 — 10В F = 10 — 100 кГц синусоиду через С = 0.1 — 1.0 мкФ, то на II обмотке с помощью осциллографа наблюдаем форму выходного напряжения.

«Прогнав» на частотах от 10 кГц до 100 кГц генератор ЗЧ, нужно, чтобы на каком-то участке Вы получили чистую синусоиду (рис. 2 слева) без выбросов и «горбов» (рис. 2 в центре). Наличие эпюр во всем диапазоне (рис. 2. справа) говорит о межвитковых замыканиях в обмотках и т.д. и т.п.

Данная методика с определенной степенью вероятности позволяет отбраковывать трансформаторы питания, различные разделительные трансформаторы, частично строчные трансформаторы. Важно лишь подобрать частотный диапазон.

Способ 2

Необходимое оборудование:

• Генератор НЧ,
• Осциллограф

Принцип работы:

Принцип работы основан на явлении резонанса. Увеличение (от 2-х раз и выше) амплитуды колебаний с генератора НЧ указывает, что частота внешнего генератора соответствует частоте внутренних колебаний LC-контура.

Для проверки закоротите обмотку II трансформатора. Колебания в контуре LC исчезнут. Из этого следует, что короткозамкнутые витки срывают резонансные явления в LC контуре, чего мы и добивались.

Наличие короткозамкнутых витков в катушке также приведет к невозможности наблюдать резонансные явления в LC контуре.

Добавим, что для проверки импульсных трансформаторов блоков питания конденсатор С имел номинал 0,01мкФ-1 мкФ, Частота генерации подбирается опытным путем.

Способ 3

Необходимое оборудование: Генератор НЧ, Осциллограф.

Принцип работы:

Принцип работы тот же, что и во втором случае, только используется вариант последовательного колебательного контура.

Отсутствие (срыв) колебаний (достаточно резкий) при изменении частоты генератора НЧ указывает на резонанс контура LC. Все остальное, как и во втором способе, не приводит к резкому срыву колебаний на контрольном устройстве (осциллограф, милливольтметр переменного тока).

Для проверки на работоспособность импульсного трансформатора можно использовать как аналоговый мультиметр, так и цифровой. Применение второго предпочтительней из-за удобства его использования. Суть подготовки цифрового тестера сводится к проверке элемента питания и измерительных проводов. В то же время прибор стрелочного типа в дополнение к этому ещё дополнительно подстраивается.

Настройка аналогового прибора происходит путём переключения режима работы в область измерения минимально возможного сопротивления. После в гнёзда тестера вставляются два провода и перемыкаются накоротко. Специальной построечной ручкой положение стрелки устанавливается напротив нуля. Если же стрелку выставить в ноль не удаётся, то это свидетельствует о разрядившихся элементах питания, которые необходимо будет заменить

FBTest v1.1 — прибор для проверки трансформаторов: обзор и тестирование

Введение.

Есть у ремонтника такое понятие — интуиция, очень важный показатель, который на самом деле является просто эквивалентом количества проведенных однотипных ремонтов. Поэтому с большой долей вероятности специалист может определить неисправный ВЧ трансформатор по косвенным признакам, по сопротивлению обмотки, по характеру неисправности или интуитивно. В случае если нет богатого опыта ремонтов, определить неисправный ВЧ трансформатор, даже специалисту бывает довольно сложно, только путем замены обвязки элементов трансформатора и ШИМ. Проблема хоть и трудоемкая, но редко возникающая, поэтому вопрос по проверке ВЧ трансформатора в импульсных блоках питаниях не стоял остро, пока в ремонт не стали попадать промышленные импульсные блоки питания.

Самое неприятное в диагностике неисправного трансформатора, это тот факт, что вывод об его неисправности делается уже после замены элементов первичных и вторичных цепей.

Немного теории.

Упрощенная схема включения ВЧ трансформатора flayback блока питания

Чтобы понять необходимость проверки исправности ВЧ трансформатора достаточно рассмотреть подключение ВЧ трансформатора. При выходе из строя силового ключа, до момента пока не уйдут в обрыв драйвер и токовый датчик по первичной обмотке протекает значительный постоянный ток.

Вышедший из строя токовый датчик, говорит о значительном протекавшем токе и сильном нагреве резисторов

Такой режим работы хоть и кратковременный, но все же связан со значительным нагревом первичной обмотки, как вариант возможно появление короткозамкнутых витков из за повреждения изоляции проволоки в результате перегрева. Соответственно, в таком случае, замена только силового ключа, драйвера, датчика тока, генератора — будет безрезультатной, требуется замена ВЧ трансформатора. Поэтому диагностика исправности ВЧ трансформатора делает диагностику на порядок дешевле и быстрее.

Немного практики.

Нельзя сказать, что нет способа проверить ВЧ трансформатор, на самом деле их множество. Самый распространенный это подключение ВЧ трансформатора к импульсному блоку питания, если блок питания выйдет из режима, то трансформатор имеет короткозамкнутый виток. Для этого вторичная обмотка тестируемого ВЧ трансформатора включается ко вторичной обмотке ВЧ трансформатора рабочего импульсного блока питания. Следует обратить внимание на тот факт, что слишком длинные провода до тестируемого трансформатора могут сорвать работу блока питания при отсутствии неисправности в проверяемом трансформаторе.

Красными точками отмечены места подключения ВТОРИЧНОЙ обмотки проверяемого трансформатора

Данный способ требует определенной сноровки и опыта, и к тому же требует предварительного демонтажа тестируемого трансформатора.

«FBTest v1.1», прибор для обнаружения короткозамкнутых витков.

Гораздо проще воспользоваться готовым/самодельным прибором для обнаружения короткозамкнутых витков. Такие приборы работают по принципу резкого падения добротности колебательного контура при короткозамкнутых витках.

Колебательный контур с высокой (вверху) и низкой (внизу) добротностью.

Если посчитать количество колебаний до полного затухания, то можно гарантированно сделать выводы о наличии короткозамкнутых витков по добротности катушки.

«FBTest v1.1» прибор, который можно отнести к серии готовых функциональных изделий, то есть имеет корпус и сразу после покупки готов к использованию. Сам по себе прибор выполнен в лаконичном стиле, на корпусе размером со спичечный коробок, полностью отсутствуют органы управления. Задача прибора посчитать и отобразить количество импульсов до затухания, затуханием считается амплитуда импульса менее 15% от начального.

Габариты «FBTest v1.1» можно охарактеризовать как минимальные.

Включение прибора осуществляется замыканием щупов, а выключение происходит автоматически. Количество посчитанных колебаний отображается в шестнадцатеричном исчислении, так как колебаний не бывает больше 16, то хватает дисплея с одним знакоместом. Сам дисплей выполнен на ЖКИ, соответственно прибор имеет минимальное электропотребление до 5 мА в пиковом режиме. ЖКИ дисплей защищен от повреждений прозрачным пластиковым окошком, так что его можно смело бросать в сумку с инструментами, без боязни раздавить дисплей. К основным преимуществам прибора можно отнести не только сверхмалые габариты, но и размах входного измерительного импульса 0.5В, на практике это означает, что измерение исправности трансформатора можно проводить не выпаивая, так как измерительный импульс в принципе не сможет открыть PN переход активных элементов.

Корпус прибора открывается ногтем, под крышкой мы наблюдаем плату на ATmega48 и пальчиковую батарейку АА.

Плата измерителя «FBTest v1.1», вид со стороны деталей

Плата измерителя «FBTest v1.1», вид со стороны дисплея

На фото не очень хорошо видно, но на плате имеется интерфейс для внутрисхемного программирования, который закрыт бипером. Не смотря на обилие надписей, клеммы батарейки не подписаны, для ориентировки черный щуп сидит на минусе батарейки, он же контакт с пружиной.

Использование прибора.

Так как основные ВЧ трансформаторы встречающиеся в нашей мастерской – это трансформаторы импульсных блоков питания и питания CCFL ламп в инверторах мониторов то рассматривать будем только их. Судя по названию FBTtest, прибор изначально задумывался для проверки строчных трансформаторов ТВС/ТДКС (англ. flyback transformer (FBT)), которые имели тенденцию выходить из строя, при этом иметь высокий ценник, что бы держать подобный ЗИП на подмену. Современный коммерческий импульсный блок питания имеет конструкцию, которая обеспечивает высокий ресурс ВЧ трансформатора, поэтому возможность выхода трансформатора напрямую зависит от выхода из строя силового ключа или грифлика. Другая картина наблюдается в промышленном импульсном блоке питания, воздействие агрессивных сред, высокая влажность, резкие перепады температуры делают слабым местом именно трансформатор, который в свою очередь выводит из строя силовой ключ. Чаще всего страдают ВЧ трансформаторы в зарядных устройствах для аккумуляторов, в сварочных инверторах, которые хранятся в гаражах и на балконах. В связи с этим при ремонте прибор актуален при ремонте промышленных импульсных блоков питания. Для диагностики коммерческих вариантов блоков питания – удобный, но не обязательный инструмент, дело даже не в том, что в них трансформаторы не часто выходят из строя, а в том, что перемотка трансформатора удовольствие трудоемкое и соответственно недешевое. Часть ремонтных мастерских при ремонте не занимается перемоткой трансформаторов, а купить новый, не всегда представляется возможным. Трансформаторы в инверторах LCD мониторах имеют большую вероятность выхода из строя по отношению к трансформаторам в блоках питания, с чем это связано точно сказать не можем, но приходилось мотать ВЧ трансформаторы, процесс более сложный, чем мотать ВЧ трансформатор для БП.

Трансформаторы розжига ламп CCFL проверять гораздо проще, в основной своей массе это трансформатор с явно выраженными обмотками, у которых прибор может проверить только первичную обмотку (с стороны силовых ключей), вторичную обмотку (со стороны CCFL ламп) прибор не обнаруживает, слишком малое напряжение импульса. Результаты измерения подтверждают практику.

Неисправный трансформатор инвертора CCFL ламп

Этот же неисправный трансформатор, закорачиваем обмотку в обрыве.

Этот же неисправный трансформатор, закорачиваем обмотку, которая звонится как 1280ом.

Исправный трансформатор инвертора CCFL ламп

С трансформаторами импульсного БП все несколько сложнее, большое количество обмоток, как минимум одна первичная, одна вторичная (может быть больше), одна для питания ШИМ. Проверять есть смысл только первичную обмотку, так как остальные показывают полный бред, причем независимо, впаянный или выпаянный трансформатор. Найти неисправный трансформатор не удалось, поэтому короткозамкнутый виток эмулируем перемычкой.

Исправный трансформатор импульсного БП

Несправный трансформатор импульсного БП

Если не хватает навыков определить первичную обмотку, проверяйте все обмотки, если хоть одна даст цифру более 4, то ВЧ трансформатор исправный.

К сожалению, прибор не может определить короткозамкнутые витки на НЧ трансформаторах, трансформаторы выполнены на пермаллое(набор из Ш-образные тонких пластин) недоступны для диагностики.

Измерения которые мы не можем объяснить.

Пример заведомо неисправного трансформатора, который как ни странно определяется исправным.

Показания FBTest v1.1, на заведомо неисправном трансформаторе

Сопротивление правой обмотки

Сопротивление левой обмотки

Как проверить импульсный трансформатор мультиметром

Что бы проверить импульсный трансформатор можно использовать как аналоговый прибор, так и цифровой мультиметр. Применение второго предпочтительней из-за удобства его использования. Суть подготовки цифрового тестера сводится к проверке элемента питания и измерительных проводов. В то же время прибор стрелочного типа в дополнение к этому ещё дополнительно подстраивается.

Методика проверки аналоговым (стрелочным) измерительным прибором

1. Настройка аналогового прибора происходит путём переключения режима работы в область измерения минимально возможного сопротивления.
2. После в гнёзда тестера вставляются два провода и перемыкаются накоротко.
3. Специальной построечной ручкой положение стрелки устанавливается напротив нуля. Если же стрелку выставить в ноль не удаётся, то это свидетельствует о разрядившихся элементах питания, которые необходимо будет заменить.

Порядок выявления дефектов

Важным этапом проверки трансформатора мультиметром является определение обмоток. При этом их направление существенной роли не играет. Сделать это можно по маркировке, нанесённой на устройство. Обычно на трансформаторе указывается определённый код.

В отдельных случаях на ИТ может быть нанесена схема расположения обмоток или даже подписаны их выводы. Если же трансформатор установлен в прибор, то в нахождении распиновки поможет принципиальная электрическая схема или спецификация. Также часто обозначения обмоток, а именно напряжения и общий вывод, подписываются на самом текстолите платы возле разъёмов, к которым подключается устройство.

После того как выводы определены, можно приступать непосредственно к проверке трансформатора. Перечень неисправностей, которые могут возникнуть в устройстве, ограничен четырьмя пунктами:

• повреждение сердечника;
• отгоревший контакт;
• пробой изоляции, приводящий к межвитковому или корпусному замыканию;
• разрыв проволоки.

Последовательность проверки сводится к первоначальному внешнему осмотру трансформатора. Он внимательно проверяется на почернения, сколы, а также запах. Если явных повреждений не выявлено, то переходят к измерению мультиметром.

Особенности тестера трансформатора

• Выполнение более 40 различных тестов.
• Широкий выбор оснастки (возможно изготовление на заказ).
• Проведение испытания на пробой при переменном и постоянном токе (5 и 7 кВ).
• Отличная точность измерения.
• Возможность выбора тестов, которые нужны именно вам (комплектация Standard — выбор любых 14 тестов).
• Возможность тестирования изделия с 10 обмотками (все выводы подключаются по четырехпроводной схеме).
• Подключение к ПК через Ethernet, USB, RS232.
• Сенсорный дисплей.
• Простое, интуитивно понятное программное обеспечение.
• Сохранение результатов на сервер с привязкой к серийному номеру изделия.
• Время переналадки < 1 минуты.

Как проверить импульсный трансформатор на межвитковое замыкание и обрыв

Для проверки целостности обмоток лучше всего использовать цифровой тестер, но можно исследовать их и с помощью стрелочного.

В первом случае используется режим прозвонки диодов, обозначенный на мультиметре символом обозначения диода на схеме.

диод на схеме

• Для определения обрыва к цифровому прибору подключаются измерительные провода.
• Один вставляется в разъёмы, обозначенные V/Ω, а второй — в COM.
• Галетный переключатель переводится в область прозвонки.
• Измерительными щупами последовательно дотрагиваются до каждой обмотки, красным — к одному её выводу, а чёрным — к другому. При её целостности мультиметр запищит.

Аналоговым тестером проверка выполняется в режиме замера сопротивлений. Для этого на тестере выбирается наименьший диапазон измерения сопротивлений. Это может быть реализовано через кнопки или переключатель. Щупами прибора, так же как и в случае с цифровым мультиметром, дотрагиваются до начала и конца обмотки. При её повреждении стрелка останется на месте и не отклонится.

Таким же образом происходит проверка на межвитковое и короткое замыкание.

Возникнуть КЗ может из-за пробоя изоляции. В результате сопротивление обмотки уменьшится, что приведёт к перераспределению в устройстве магнитного потока.

Для проведения тестирования мультиметр переключается в режим проверки сопротивления.

Дотрагиваясь щупами до обмоток, смотрят результат на цифровом дисплее или на шкале (отклонение стрелки).

Этот результат не должен быть менее 10 Ом.

Чтобы убедиться в отсутствии КЗ на магнитопровод, одним щупом прикасаются к «железу» трансформатора, а вторым — последовательно к каждой обмотке. Отклонения стрелки или появления звукового сигнала быть не должно. Стоит отметить, что прозвонить тестером межвитковое замыкание можно только в приближённом виде, так как погрешность прибора довольно высока.

Как проверить импульсный трансформатор

Megger MRCT

Тест на насыщение При единичном нажатии кнопки MRCT выполняет тест на насыщение ТТ и рассчитывает номинальную точку перегиба. Тест на насыщение может выпол-няться на частоте 50 Гц или 60 Гц при напряжении до 2000 В в соответствии с требованиями IEC (МЭК). Кроме того, MRCT может быть настроен для определения точек перегиба вплоть до напряжения 30 кВ, используя альтернативную методику насыщения постоянным током. Это позволяет тестировать боль-шинство токовых трансформаторов, используя частоту сети, обеспечивая при этом возможность тестирования большого класса ТТ с помощью портативного прибора.

Прибор рассчитывает номинальную точку перегиба в соответст-вии со стандартами IEEE C57.13.1, IEC 60044-1, IEC 60044-6 или IEC 61869, либо используя оба стандарта, а также – для специа-лизированных типов ТТ, таких как PX, TPS, TPX, TPY и TPZ. При тестировании на насыщение, прибор MRCT будет строить график кривой намагничивания ТТ на дисплее STVI и автомати-чески предоставит пользователю номинальную точку перегиба в соответствии с требуемыми стандартами IEEE или IEC. На мно-гих подстанциях ТТ имеют вторичную обмотку для реализации нескольких коэффициентов трансформации, в связи с этим, прибор MRCT позволяет получать и одновременно отображать до 10 кривых намагничивания ТТ.

Определение коэффициента трансформации, полярности Используя MRCT, может быть выполнен тест на определение коэффициента трансформации. Метод, использующийся в MRCT, заключается в сравнении напряжения, поданного на вто-ричную обмотку, с результирующим напряжением, создаваемым на первичной обмотке. Например, если на вторичную обмотку подается 1 В на виток, то напряжение на первичной обмотке, будет 1 В. Точнее говоря, если 120 В подается на вторичную обмотку токового трансформатора 600:5 (коэффициент трансфор-мации 120:1), то на первичной обмотке будет напряжение 1 В.

Тест для определения сопротивления обмотки Определение сопротивления обмотки ТТ выполняется путем подачи испытательного напряжения, измерения величины посто-янного тока и расчета сопротивления с поправкой на температуру.

Размагничивание Обычные условия эксплуатации и типичные измерения сопро-тивления обмотки могут вызвать намагничивание ТТ. Прибор MRCT может автоматически размагнитить испытываемый ТТ. Эта процедура автоматического размагничивания полезна для гарантии того, что результаты теста на насыщение ТТ корректны. Размагничивание перед испытанием рекомендуется стандартами ANSI и IEC.

Нагрузка токового трансформатора MRCT измеряет нагрузку подключенного к нему ТТ путем прямой подачи вторичного тока на нагрузку, которая отсоединена от ТТ. MRCT измеряет вторичное напряжение по величине и углу для подключенной нагрузки в ВА и в виде коэффициента мощности.

Тест для определения сопротивления изоляции Для гарантии того, что вторичная цепь ТТ изолирована правильно, MRCT имеет встроенную систему измерения сопротивления изоляции при 500 В, 1000 В. Данный тест дает возможность убедится в том, что вторичная обмотка и вторичная цепь ТТ изолированы корректно по стандартам ANSI и IEC. MRCT также автоматически переключает испытательные провода для выполнения всех необходимых тестов изоляции. Эти тесты включают в себя: H-L, H-G, L-G. Примечание: Перед выполнением этого испытания, отключите все электронные устройства нагрузки.

Сохранение и печать данных Испытательная система MRCT позволяет не только проводить точные и автоматизированные испытания ТТ, но и систематизи-ровать и сохранять результаты испытаний в STVI для дальней-шей их выборки с помощью ПО. Все систематизированные результаты испытаний можно загрузить в ПО PowerDB Lite компании Megger для создания отчета и построения кривой намагничивания на компьютере или STVI. ПО PowerDB Lite также позволяет управлять MRCT без вмешательства оператора, реализуя, таким образом, полностью компьютеризированную автоматическую испытательную систему.

Обновление MRCT позволяет выполнять обновление функций тестирования. Система MRCT, в случае необходимости, может быть обновлена, используя различные конфигурации и дополнительные принад-лежности.

для “Как проверить импульсный трансформатор”

1. Willy
   :

   в

   Друзья, подскажите в каких случаях происходит межвитковое замыкание в импульсном трансформаторе?

   Ответить

   Admin

   :

   в

   Причин может быть много, можно выделить основные: колебания сетевого напряжения, на которые не рассчитаны эти понижающе-выпрямительные устройства; несоблюдение правил эксплуатации; подключение нагрузки, на которую не рассчитаны приборы.

   Ответить