功率表讲解资料.ppt

* 功率表 功率表是电动系仪表，用于直流电路和交流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负载并联，反映负载的电压。功率表有低功率因数功率表和高功率因数功率表。 电动系仪表的结构 1. 结构 有两个线圈： 固定线圈和可 动线圈。 可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 这种电表测量机构的转动力矩M与I1I2cosθ有关﹐I1为静圈电流，I2为动圈电流﹐θ为两电流相量间夹角。使负载电流I通过静圈﹐即I1=I。将负载电压加于动圈及与动圈串联的大电阻R上﹐则动圈中电流I2=U/R。这样θ=φ﹐而转动力矩M=k*UIcosφ﹐这反映了功率P的大小。 2. 工作原理 固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) ? 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用?电磁力 F 线圈受到转矩 T ?线圈和指针转动， 用电动系测量机构测量直流电时，可动线圈受到的转动力矩M与通过两线圈的电流I１、I２的乘积成正比，即 当转动力矩M与反作用力矩Mf 相等时，即M＝Mf 时 仪表指针的偏转角α为 仪表的转动转矩 通入直流时，M=k1I1I2 通入交流时， M=k1I1I2cos? i1和i2的有效值 i1和i2之间 的相位差 结论: 指针偏转的角度与两个电流(对交流为有效值)的乘积成正比。 实验室中用到两种型号的功率表： D34—W型功率表，属于低功率因数功率表， cosφ=0.2； D51型功率表，属于高功率因数功率表，cosφ=1。 D26-W型便携式单相功率表 （a）功率表面板图? （b）两电流线圈串联 （c）两电流线圈并联 两个线圈并联使用电流限增加一倍 功率表有四个电压接线柱，其中一个带有 * 标的接线柱为公共端，另外三个是电压量程选择端，有25V、50V、100V量程。四个电流接线柱，没有标明量程，需要通过对四个接线柱的不同连接方式改变量程，两个电流线圈并联量程是电流线圈串联量程的2倍。 用功率表测量功率时，需使用四个接线柱，两个电压线圈接线柱和两个电流线圈接线柱，电压线圈要并联接入被测电路，电流线圈要串联接入被测电路。通常情况下，电压线圈和电流线圈的带有*标端应短接在一起，否则功率表除反偏外，还有可能损坏。 功率表与其它仪表不同，功率表的表盘上并不标明瓦特数，而只标明分格数，所以从表盘上并不能直接读出所测的功率值，而须经过计算得到。当选用不同的电压、电流量程时，每分格所代表的瓦特数是不相同的，设每分格代表的功率为c，则： P=CD 单相有功功率表 ◆一表法 ◆两表法 ◆三表法 一表法测三相对称负载的功率 三相总功率等于功率表读数乘3，即 式中 P—三相总功率 P1—单相功率表读数 二表法测三相三线制的功率 二表法适用于三相三线制，不论负载对称或不对称都可以使用。 设负载为星形接法，功率表读数由下式决定 二只功率表读数P1、P2之和等于三相交流总功率。 功率表PW1、PW2所反映的瞬时功率分别为 对于星形接法的负载有 式中 uAC、uBC—线电压瞬时值； uA、uB、uC—相电压瞬时值。 对于三相三线制， 代入上式得： 式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。 功率表测出的是功率平均值，两功率表平均功率之和也等于三相总的平均功率。 只要是三相三线制，满足iA+iB+iC=0，不论负载是否对称，三相总功率都可用二表法测得。 三、三表法测三相四线制的功率 三相四线制的负载一般是不对称的，此时可用三只功率表分别测出各相功率，而三相总功率，则等于三只功率表读数之和。 二表法或三表法测量三相总功率，可以用单相功率表，也可以用三相功率表。 三相功率表的结构，有二元件和三元件之分。 二元件适用于三相三线制，三元件适用于三相四线制。