电机绕组直流电阻的测量方法：直流伏安法与电桥法

如何测量电机绕组直流电阻？

异步电动机的直流电阻，包括定子绕组、绕线式电动机转子绕组及启动变阻器等的直流电阻，测量这些直流电阻的目的，是为了检查绕组有无断线和匝间短路，焊接部分有无虚焊或开焊、接触点有无接触不良等现象。

绕组的阻值大小是随温度的变化而变化的，在测定绕组实际冷态下的直流电阻时，要同时测量绕组的温度，以便将该电阻换算成基准工作温度下的数值。

目前测量绕组直流电阻主要采用直流伏安法和电桥法两种方式，以下就分别对每种测量方法进行分析。

1、直流伏安法

测量电源采用蓄电池或其它电压稳定的直流电源，为保护电压表，可在测量回路中串接一个保护开关。测量时，先断开电压表，待电流稳定后，再闭合保护开关，接通电压表，测量绕组两端电压，测量后应先断开电压表，以防在电源断开时绕组产生的自感电动势损坏电压表。

为保证足够精度，电流要有一定的数值，但又不能超过绕组额定电流的20%，并应尽快同时读数，以免被测绕组发热影响测量准确度。电工：www.dgjs123.com

测量小电阻时，若考虑电压表的分流电流(设电压表内阻为Rv，电压表读数为U，电流表读数为I)，被测绕组的直流电阻为：R=U/(I-U/Rv)；若不考虑电压表的分流电流，则R=U/I。计算值比实际电阻值稍小，绕组电阻越小，分流电流越小，误差则越小。

测量大电阻时，考虑到电流表内阻Ra上的压降，则被测绕组的电阻为：R=(U-RaI)/I；若不考虑电流表的内阻压降，则R=U/I，计算值中包括了电流表的内阻，比实际的电阻值稍大，绕线电阻越大，电流表内阻越小，误差也越小。

2、电桥法

直流电桥是测量直流电阻的专用仪器，它分为单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥适用于测量1Ω以上的较大电阻，双臂电桥适用于测量1Ω以下的较小电阻。电工技术之家

说明单臂电桥测量的原理。

单臂电桥测量直流电阻的测量原理电路图：

图1 单臂电桥测量电路原理图

图1中，Rx是被测电阻，R1、R2、R3是桥臂上的电阻，A是检流计，E是直流电源，SW是开关。

当检流计中的电流为零时，桥式电路处于平衡状态。则Uab=0，

所以：Uac=Ucb。得到I4*Rx=I1*R1 式(1)；

同理：Uad=Ubd。得到I2*R2=I3*R3 式(2)；

又因为I1=I3，I2=I4，所以当用式(1)除以式(2)时，就可得到：
Rx/R2=R1/R3，则被测电阻Rx=R1*R2/R3 式(3)；

电阻R2和R3的比值常配成固定的比例，称为电桥的比率臂，而R1称为比较臂，在测量时可根据被测电阻的粗略估计值选取一定的比率臂，然后调节比较臂使电桥平衡，则比较臂上的数值乘以比率臂的倍数就是被测电阻的数值。

从式(3)可以看出，测量的电阻与桥臂上的电阻值相关，所以桥臂上的电阻的选用，必须要精度高一些，这也就牵涉到单臂电桥测量时的阻值范围问题。

由于在接线上会存在一些接线电阻和接触电阻，而这些问题都会或多或少的反映在所测量出的电阻上，因此单臂电桥的测量范围不能小于1Ω，一般在1~1x106Ω之内。

附1，如何测量电动机定子绕组的冷态直流电阻

将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。

测量线路图为图1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S1、S2选用D51挂箱，R用D42挂箱上1800Ω可调电阻。电工技术之家

图1 三相交流电机绕组电阻测定

量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω， 因而当流过的电流为50毫安时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档。

按图1.2接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。

调节R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表1.10中。

注意事项：
1）在测量时，电动机的转子须静止不动。
2）测量通电时间不应超过1分钟。

附2，交流电动机绕组的直流电阻测量规定

1、1000V以上或容量100kW以上的电动机各相绕组直流电阻值相互差别不应超过其最小值的2%；
2、中性点未引出的电动机可测量线间直流电阻，其相互差别不应超过其最小值的1%。