第五章 电动系仪表及功率的测量.ppt

一、电动系仪表的结构 二 电动系仪表的技术特点 （1）准确度高（可达0.1—0.05级），交直流两用，还可测量非正弦； （2）频率特性好； （3）易受外磁场影响； （4）本身消耗功率大，电压表内阻较小； （5）仪表的过载能力差； （6）刻度不均匀； （7）价格较高。 三 单相电动系功率表 (一)单相功率表的结构和工作原理 1.结构 静圈(固定线圈)： 称为瓦特表的电流线圈 匝数少，导线粗，与负载串联，作为电流线圈。 动圈(可动线圈)：称为瓦特表的电压线圈 匝数多，导线细，与负载并联，作为电压线圈。 2.工作原理 (二)单相电功率表的使用方法 1．功率表的量程及其选择 电流量程IN 电压量程UN 功率量程PN D19-W.型功率表的电流量程为5/10 A ， 电压量程为150/300 V ， 其功率量程有: 有一感性负载，额定功率为400W，额定电压为220V ,功率因数为0.75 。现用D19- W.型功率表的电流量程为2.5/5 A ，电压量程为150/300 V ，去测量它实际消耗的功率，试选择所用功率表的量程。 解:因为负载额定电压为220V，应选功率表电压量程为300V负载额定电流为I=2.42 A 故确定选用电流量程为2.5 A ，电压量程为300V，功率量程为300*2. 5= 750W的功率表。 案例：用互感器扩大单相功率表量程 如果被测电路功率大于功率表量程，则必须加接电流互感器与电压互感器扩大其量程，其电路如下图所示。电路实际功率为 P＝k1k2P1 用电流互感器和电压互感器扩大单相功率表量程 多量程(量程的扩大) 3．正确操作 1）换量程时应停电 2）顺序测量 3）反偏时的处理（电流端钮接线交换） 4．正确读数 1）求分格常数 2）读偏转指示格数 D 3）计算实测功率 P=C·D 式中P为被测功率,C为标尺的每格瓦数,又称瓦特表的功率常数。 五 三相有功功率的测量 一、用单相功率表测三相功率 一表法 适用于电压、负载对称的系统。三相负载的总功率，等于功率表读数的三倍。 二表法 适用于三相三线制，通过电流线圈的电流为线电流，加在电压线圈上的电压为线电压，三相总功率等于两表读数之和。 P1 = UAB IA cos? = Ul Il cos (30o+? ) P2 = UCB IC cos ? = Ul Il cos (30o- ? ) P = P1+ P2 = Ul Il cos (30o– ? )+ Ul Il cos (30o+ ? ) ?= 0o P1=P2 ?= +30o 或-30o P1=2P2 或P1=1/2P2 ?= +60o 或-60o P1=0或P2 当? 60o时，P1和P2 均为正值，P = P1+P2 当? 60o时，P1为正值，P2为负值，P = P1– P2 在三相三线制电路中,广泛采用两功率表来测量三相功率。 证明: 三相瞬时功率p = pA+ pB+ pC = uA iA + uB iB + uC iC 因为，iA+ iB+ iC= 0 所以 p = uA iA + uB iB + uC(–iA– iB) iC = (uA – uC ) iA + ( uB – uC ) iB = uAC iA + uBC iB = p1+ p2 实际应用 实用中，常用一个三相功率表（二元功率表）代替两个单相功率表来测量功率， 将两只或三只或 单相功率表的可动线 圈装在一个公共转轴 上即组成两元件或三 元件的三相功率表， 分别用于三相三线制 与三相四线制。其公 共转轴的转矩直接反 映三相总功率，因此 可从标尺上直接读出 三相功率。 三表法 适用于三相四线制，电压、负载不对称的系统，被测三相总功率为三表读数之和，即 六 三相无功功率的测量 有功功率表通过改变接线和重新刻度等就变为无功