在電機(jī)試驗(yàn)中，有時(shí)需要測(cè)定繞組的直流電阻，用以校核設(shè)定值，計(jì)算電機(jī)的效率及繞組的溫升，那么實(shí)際應(yīng)用中電機(jī)繞組的直流電阻測(cè)量一般采取哪些方法呢？本文針對(duì)目前主要運(yùn)用的直流伏安法和電橋法兩種測(cè)量方法進(jìn)行陳述。

一測(cè)量電機(jī)繞組直流電阻的目的

　　異步電動(dòng)機(jī)的直流電阻，包括定子繞組、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組及啟動(dòng)變阻器等的直流電阻，測(cè)量這些直流電阻的目的，是為了檢查繞組有無(wú)斷線和匝間短路，焊接部分有無(wú)虛焊或開(kāi)焊、接觸點(diǎn)有無(wú)接觸不良等現(xiàn)象。

　　繞組的阻值大小是隨溫度的變化而變化的，在測(cè)定繞組實(shí)際冷態(tài)下的直流電阻時(shí)，要同時(shí)測(cè)量繞組的溫度，以便將該電阻換算成基準(zhǔn)工作溫度下的數(shù)值。

二測(cè)量電機(jī)測(cè)量方法及分析

　　目前測(cè)量繞組直流電阻主要采用直流伏安法和電橋法兩種方式，以下就分別對(duì)每種測(cè)量方法進(jìn)行分析。

01直流伏安法

　　測(cè)量電源采用蓄電池或其它電壓穩(wěn)定的直流電源，為保護(hù)電壓表，可在測(cè)量回路中串接一個(gè)保護(hù)開(kāi)關(guān)。測(cè)量時(shí)，先斷開(kāi)電壓表，待電流穩(wěn)定后，再閉合保護(hù)開(kāi)關(guān)，接通電壓表，測(cè)量繞組兩端電壓，測(cè)量后應(yīng)先斷開(kāi)電壓表，以防在電源斷開(kāi)時(shí)繞組產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)損壞電壓表。

　　為保證足夠精度，電流要有一定的數(shù)值，但又不能超過(guò)繞組額定電流的20%，并應(yīng)盡快同時(shí)讀數(shù)，以免被測(cè)繞組發(fā)熱影響測(cè)量準(zhǔn)確度。

　　測(cè)量小電阻時(shí)，若考慮電壓表的分流電流(設(shè)電壓表內(nèi)阻為Rv，電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I)，被測(cè)繞組的直流電阻為：R=U/(I-U/Rv)；若不考慮電壓表的分流電流，則R=U/I。計(jì)算值比實(shí)際電阻值稍小，繞組電阻越小，分流電流越小，誤差則越小。

　　測(cè)量大電阻時(shí)，考慮到電流表內(nèi)阻Ra上的壓降，則被測(cè)繞組的電阻為：R=(U-RaI)/I；若不考慮電流表的內(nèi)阻壓降，則R=U/I，計(jì)算值中包括了電流表的內(nèi)阻，比實(shí)際的電阻值稍大，繞線電阻越大，電流表內(nèi)阻越小，誤差也越小。

02電橋法

　　直流電橋是測(cè)量直流電阻的專用儀器，它分為單臂電橋和雙臂電橋。單臂電橋適用于測(cè)量1Ω以上的較大電阻，雙臂電橋適用于測(cè)量1Ω以下的較小電阻。

　　下面主要說(shuō)明單臂電橋測(cè)量的原理。

　　單臂電橋測(cè)量直流電阻的測(cè)量原理電路圖如下所示：

圖1 單臂電橋測(cè)量電路原理圖

　　圖1中，Rx是被測(cè)電阻，R1、R2、R3是橋臂上的電阻，A是檢流計(jì)，E是直流電源，SW是開(kāi)關(guān)。

　　當(dāng)檢流計(jì)中的電流為零時(shí)，橋式電路處于平衡狀態(tài)。則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?yàn)镮1=I3，I2=I4，所以當(dāng)用式(1)除以式(2)時(shí)，就可得到：

　　Rx/R2=R1/R3，則被測(cè)電阻Rx=R1*R2/R3 式(3)；

　　電阻R2和R3的比值常配成固定的比例，稱為電橋的比率臂，而R1稱為比較臂，在測(cè)量時(shí)可根據(jù)被測(cè)電阻的粗略估計(jì)值選取一定的比率臂，然后調(diào)節(jié)比較臂使電橋平衡，則比較臂上的數(shù)值乘以比率臂的倍數(shù)就是被測(cè)電阻的數(shù)值。

　　從式(3)可以看出，測(cè)量的電阻與橋臂上的電阻值相關(guān)，所以橋臂上的電阻的選用，必須要精度高一些，這也就牽涉到單臂電橋測(cè)量時(shí)的阻值范圍問(wèn)題。由于在接線上會(huì)存在一些接線電阻和接觸電阻，而這些問(wèn)題都會(huì)或多或少的反映在所測(cè)量出的電阻上，因此單臂電橋的測(cè)量范圍不能小于1Ω，一般在1~1x106Ω之內(nèi)。

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