项目五：电功率的测量.pptVIP

项目五 电功率的测量 一 电动系测量机构 二 电动系功率表 三 三相有功功率的测量 四 三相无功功率的测量 * 第一任务 电动系测量机构一、电动系测量机构的结构电动系测量机构如图5-1所示。它主要由固定线圈1和可动线圈2组成，其中固定线圈分为两段，其目的是能获得较均匀的磁场和改换电流量程，在可动线圈的转轴上有指针3、空气阻尼器4和游丝5，其中游丝的作用是产生反作用力矩和引导电流。 二、电动系测量机构的工作原理 1、作用力矩的产生 作用力矩是由通电的可动线圈在通电的固定线圈产生磁场中受磁场力的作用而产生的。根据通电的性质不同，其大小分别为： 当被测量为直流电：M=K1I1I2 当被测量为交流电：M=K1I1I2COSφ，其中φ为 与 的夹角 2、反作用力矩的产生 反作用力矩是由游丝产生的，其大小为 Mα=Dα 当Mα=M时 可动部分处于平衡状态。 若被测量为直流电时：Dα=K1I1I2 α= = KI1I2 若被测量为交流电时：Dα= K1I1I2 COSφ α= = KI1I2 3、阻尼力矩的产生 阻尼力矩是由空气阻尼器产生的，其结构如图5－2所示。当可动部分运动时，带动阻尼片2运动，而阻尼片在密封的阻尼箱1中运动时，要受到空气的阻力，产生与运动方向相反的阻尼力矩，使指针在平衡位置上尽快的停下来。 三、电动系测量机构的特点 （一）优点 1、准确度高 2、可以测交流和直流 3、功率表标尺均匀 4、可以构成测量多种参数的仪表，如电压表、电流表、功率表、相位表、频率表等。 （二）缺点 1、过载能力小 2、易受外磁场的影响 3、电流表和电压表标尺不均匀 4、本身功耗大。 第二任务 电动系功率表 一、功率表的工作原理： 电动系功率表采用电动系测量机构，其中可动线圈用来测量负载的电压，固定线圈用来测量负载的电流，可动线圈用来测量负载的电压。 若通过可动线圈中的电流为I1，通过固定线圈中的电流为I2，通过负载的电流为I，负载两端的电压为U，那么测量直流时，I1= ，I2=I， 测量交流时，其电压线圈支路可以看成是纯电阻负载， 与 同相， I1= ，I2=I 则 α= K1I1I2cosφ= cosφ = KPIUcosφ=KPP 由以上推导可知，电动系功率表不论是测量交流还是测量直流，指针的偏转角总是与负载的有功功率成正比。 5.2.2功率表的量程与扩程 1、功率表的量程包含以下三个： ⑴、电压量程：功率表的额定电流值 ⑵、电流量程：功率表的额定电压值 ⑶、功率量程：功率表的满刻度偏转时的功率值 2、功率表的扩程有以下两个方面： （1）电流量程的扩程：固定线圈的串、并联（一般是两个），类同于磁电系电流表。 （2）电压量程的扩程：在可动线圈上串联不同的电阻（一般是三个），类同于磁电系电压表。 三、功率表的接线 1、正确接线：如图5-3所示。 ①电流线圈的“*”端接在电源上，电流线圈的非“*”端接在负载上，电流线圈与负载串联 ②电压线圈的“*”端接在电流线圈的任意端上，电压线圈的非“*”端接在负载的另一端上，电压线圈与负载并联。 2、错误接线 功率表的错误接线如图5－4所示 ①、电压端钮反接，其结果是偏转力矩方向改变，指针反偏，无法读数 ②、电流端钮反接，其结果也是偏转力矩方向改变，指针反偏，无法读数 ③、电压端钮电流端钮同时反接，其结果是偏转力矩方向不变，指针整偏，但由于两个线圈之间出现高的电位差，结果引起仪表的附加误差和可能烧毁线圈。 3、接线方式的选择 ①电压端钮“*”前接： 电流线圈的电阻远小于负载电阻，这样其电压线圈测量的电压近似等于负载两端的电压 ②电压端钮“*”后接 电压线圈的电阻远大于负载电阻，这样其电流线圈测量的电流近似等于流过负载的电流。 功率表的读数和量程选择 多量程功率表的标尺只有一条，其上只标有分格数，而不标瓦特数，因此在不同的量程时，每以分格所代表的瓦数不同。 1、分格常数：功率表标尺上每一分格所代表的瓦特数。 即： 当功率表的额定功率因数cosφN=1 C= 当功率表的额定功率因数cosφN≠1 C= 其中 cosφN－功率表的额定功率因数。 cosφ―负载的功率因数 UN、IN－功率表的额定电压额定电流 αm-功率表的最大分格数，一般为150。 2、读数和量程选择： 功率表的读数是和量程选择有关的。 量程的选择方法如下 （1）当功率表的额定功率因数cosφN=1，只需要选择电压量程和电流量程满足要求即可。功率量程自动满足要求。 （2）当功率表的额定功率因数cosφN≠1，首先选择