制作线圈匝间短路测试装置的简易计算

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M 制作线圈匝间短路测试装置的简易计算

在电工检修低压电器工作中，经常会遇到小型的变压器线圈、直流电机励磁线圈、接触器线圈、继电器线圈等的匝问短路故障。如果没有明显的匝间短路烧痕，如何判断低阻值的线圈匝间是否短路呢?如果采用加电检查方法，显然冒失；若使用电桥检查，即使有同类线

圈的阻值作参考或有现成的技术数据也会出现不够准确的现象。若能制作一简易线圈匝问短路测试装置，就能较方便地解决这一问题。其工作原理和制作方法介绍如下：

1．工作原理

线圈匝间短路简易测试装置如图4—48所示。其工作原理与变压器工作原理相同，铁芯的一边绕一次线圈，施加220V 交流电压，另一边绕二次线圈，接万用表，其旋钮置于交流电压档。将欲测线圈套入二次侧线圈的铁芯，当被测线圈匝间无短路故障时，万用表电压指示不变；当被测线圈存在匝问短路故障时，万用表电压指示值明显

下降。

2．制作及计算

线圈匝问短路简易测试装置的制作及计算，可参照单相小型变压

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M 器的设计与制作。只是在计算程序上和考虑影响因素时有所变通：

(1)根据维修工作中主要接触到的线圈外形尺寸及内孔，确定装置铁芯截面积和外形轮廓，选定铁芯硅钢片。一般取一次侧铁芯截面积为二次侧铁芯截面积的1．2～1．5倍。

(2)根据铁芯截面积算出视在功率。

(3)根据视在功率与输出电压求出一次侧线圈电流。

(4)根据上述条件算出一次侧线圈匝数与导线直径。导线直径选择时稍偏大些，以考虑过载因素。

二次侧线圈的绕制，主要使其空载电压在5V(以方便万用表的测试及兼顾其灵敏度)，即需满足匝数比。至于二次侧线圈线径的选择可偏小些，因它始终处于开路状态，无负载输出(忽略测量时的微小电流)。

3．制作实例

按上述方法和原则制作测试CJl0—60型交流接触器线圈的线圈匝间短路测试装置(几何尺寸相似的其他线圈可通用)。

(1)确定铁芯几何尺寸。CJl0—60型交流接触器线圈内孔28mm ×28mm，外径60mm×60mm，高45mm。故铁芯二次侧截面积选择为25mm ×25mm，铁芯一次侧截面积选择为25mm×35mm。考虑二次侧还有一个二次线圈，选择高度为(70+25)mm，两铁芯柱内空距为60mm，硅钢片利用废弃变压器的硅钢片改制即可。具体尺寸如图4—49所示。

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(2)视在功率计算：

P s =(A c ／K o )2(VA) (4—248) 式中 A c ——铁芯截面积，cm 2；

K o ——经验系数，取2。

当A c

=2．5×2．5=6．25(cm 2)，则P s =(6．25／2) 2=9．8(VA)。取P s =10VA。

(3)确定一、二次侧线圈电流。取输入电压U 1为交流220V，二

次侧空载电压U 2为5V。则输人电流：I 1

= P s ／U 1=10／220=0．045(A)；二次侧线圈处于开路状态，即使接上万用表在工作中也始终接近空载，其电流甚微。

(4)确定一、二次侧线圈匝数与线径。

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M 单位电压匝数：

由于二次侧线圈接上万用表后，始终接近空载。所以，其线径可取细些，但考虑到准备材料(匝数较少)的方便性，可选用与一次侧线圈相同的线径。

(5)绕制线圈。根据上述选择与计算，即可绕制线圈。为美观和使用方便，一次侧线圈高60 mm、二次侧线圈高20mm，至于线圈内外径的几何尺寸，裕量是富余的。因一次侧线圈可能会在严重过载情况下工作，所以在绕制时适当加强绝缘。线圈缠绕包扎完毕即浸绝缘漆，

滴干后烘烤，然后将线圈置于相应铁芯中即可工作。