第四章电动系仪表.ppt

第四章　电动系仪表 第一节　电动系测量机构 二、技术特性 第二节　电动系电流表和电压表 二、电动系电压 第三节　功率表 二、三相功率表 第四节　频率表、相位表和功率因数表 二、电动系频率表 三、电动系相位表和功率因数表 * 第三节　功率表 第四节　频率表，相位表和功率因数 第一节　电动系测量机构 第二节　电动系电流表和电压表 学习目标： 　　2．理解电动系电流表和电压表的测量线路。 　　1．了解电动系测量机构的结构、工作原理、技术特性。 　　3．掌握以它们的使用与维修方法。 图 4 - 1　电动系测量机构的结构示意图 一、结构和工作原理 1．结构 　　有两个线圈，固定线圈(定圈)和可动线圈(动圈)。 　　如图 4 - 1 所示。 第一节　电动系测量机构 2．工作原理 　　设定圈中通过电流为 I1 ，动圈中通过电流为 I2 。磁场方向由右手螺旋定则确定。 　　转动力矩 M 与电流 I1 和 I2 的乘积成正比，即 图 4 - 3　转动力矩产生的示意图 第一节　电动系测量机构 　　当用于交流电路的测量时有 　　当可动部分偏转一角度 ? 而达到平衡，游丝反作用力矩为 Mf = D?，根据 M = Mf 　　I1 、I2 为定圈和动圈中电流的有效值； (4 - 1) 　　? 为定圈中电流　　与动圈中电流　　之间的相位差角。 　　当用于交流电路的测量时有 　　当用于直流电路的测量时有 (4 - 1) 易受外磁场干扰 可以交直流两用 电动系功率表刻度均匀 能构成多种线路测量多种参数 准确度高 第一节　电动系测量机构 仪表本身消耗功率大 过载能力小 电动系电流表电压表刻度不均匀 图 4 - 4　电动系电流表原理电路 一、电动系电流表 　　电流表指针的偏转角正比于被测电路的平方，即 　　电动系电流表通常做成双量程的便携式仪表。 　　所以，电动系电流表标度尺的刻度具有平方规律，其起始部分刻度较密，而靠近上量程部分较疏。 第二节　电动系电流表和电压表 图 4 - 7　三量程电压表的测量线路 　　由于电压表测量时的电流较小，所以电动系电压表的线圈匝数较多。 　　电动系电压表通常做成多量程的便携式仪表。 图 4 - 6　电动系电压表原理电路 　　当附加电阻一定时，通过测量机构的电流与仪表两端的电压成正比。 图 4 - 8　电动系功率表的原理电路 一、电动系功率表 1．结构和工作原理 　　测量功率时，定圈 A 与负载串联接入被测电路；动圈 D 与附加电阻 Rj 串联后接入电路。 　　下面介绍电动系功率表的工作原理。 第三节　功率表 　　对于一个已制成的功率表来说，R2 是一个常数 得出 即 　　(1)用于直流电路的测量时，通过定圈电流 (4 - 3) 　　(2)用于交流电路的测量时，通过定圈电流　　等于负载电流　　，即 第三节　功率表 　　由式(4 - 2)可得 　　由于电压支路中附加电阻 Rj 的阻值总是比较大，在工作频率不太高时，动圈的感抗相比之下可以忽略不计。 即 图 4 - 9　功率表向量图 　　而通过动圈的电流　　与负载电压　　成正比 式中，Z2 电压支路的复阻抗。 (4 - 4) 2．多量程功率表 　　需要注意的是，功率表的不同量程是通过选择不同的电流量程和电压量程来实现的。 图 4 - 10　用连片改变功率表的电流量程 第三节　功率表 　　(1)电流的两个量程的实现如图 4-10 所示。 3．功率表的选择及使用方法 　　?② 功率表标有“*”号的电压端钮可以接至电流端钮的任意一端，而令一个电压则跨接至负载另一端。功率表的电压支路是并联接入被测电路的。 第三节　功率表 　　(2)功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则，即： 　　(1)正确选择功率表量程。 　　①?功率表标有“*”号的电流端必须接电源一端，而另一个电流端则接至负载端。电流线圈串联接入电路。 第三节　功率表 　　功率表常出现的错误接线如图 4-13 所示。 　　功率表正确接线如图 4-12 所示。 图 4 - 13　功率表的错误接法 图 4-12　功率表的正确接法 第三节　功率表 　　(3)功率表接线方式的正确选择。 　　功率表有两种不同的连线方式,即电压线圈前接和电压线圈后接。如下图。 　　② 电压线圈后接法适用于负载电阻远比电压支路电阻小得多的情况。 　　①?电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈电阻大得多的情况。 第三节　功率表 　　下面介绍三种有不同特点的低功率因数功率表。 　　(1)具有补偿线圈的低功率因数功率表。 4．低功率因数功率表 　　用于测量功率因数较低的交流电路的功率，它也可以用来测量交直流电路中的小功率。 　　(4)功率表的正确读数。 图 4 - 15　具有补偿线圈的低功率因数功率表 第三节　功率表 　　注意，低功率因数功率表的接线和使用方法与