电气测量第6版陈立周电子课件3章节.ppt

本章要点 本章介绍电动系功率表、低功率因数功率表、三相功率表、感应系电能表的原理与使用方法,其中工作原理可作一般了解，测量方法以及测量时的电路连线，包括单相与三相，有功与无功的功率表、有功与无功电能表都必须熟练掌握。 本章第八、九节介绍静止式电子电能表的原理与电路结构，由于电测仪表广泛应用电子电路，通过电子电能表的电路结构，进一步了解仪表中电子器件的使用方法。 一、直流功率的测量 1.直接法：用电动系功率表、数字功率表或电位差计。 2.间接法：用电流表和电压表通过测量电压、电流间接求得功率。 二、单相交流功率的测量 1.直接法：用电动系功率表、变换式功率表、数字功率表或电位差计。直接测量电能，直流可使用电动系电能表，交流用感应系或电子电能表。 2.间接法：电能测量一般不用间接法，只有在功率稳定不变的情况下用功率表和记时时钟进行测量。 变换式功率表 常用的功率表多采用电动系，由于电动系仪表的生产工艺比较复杂，抗干扰能力低，所以近年来利用磁电系表芯做成的变换式功率表。表的结构如图。 变换式功率表的工作原理 变换式功率表先通过由两个互感器组成的取样电路，检测负载的电压与电流，由于两个互感器的一次绕组接法相反，使得互感器二次绕组的电流与负载的u、i关系如下式所示。 三、三相功率的测量 可以直接用三相功率表，也可以用单相功率表分别测出各相功率，然后求其总和，即所谓三表法。在一些特殊情况下，例如完全对称的三相制，也可以用一表法。三相三线制，也可以用二表法。 四、电能的测量 直接法测量直流电能可用电动系，测量交流电能可用感应系或静止式电子电能表。 间接法测量电能，可用功率表测出功率，用测时仪器测出时间，然后算出电能。这种方法只适用于功率在被测时间范围内保持不变的场合，由于功率表、测时仪器的准确度大大超过电能表的准确度，所以可用这种方法校准电能表 一、工作原理 电动系仪表是测量功率的最常用仪表，测功率时仪表的固定线圈与负载串联，反映负载电流 I ，可动线圈与负载并联，反映负载电压 U ，按电动系仪表工作原理，可推出可动线圈的偏转角正比于负载功率P。 二、扩大功率表电流量程 扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。 三、扩大功率表电压量程 扩大电压量程可改变可动线圈的串联附加电阻，阻值不同时，可得到不同的电压量程，但工程上使用的电压等级都是按标准规定的， 所以功率表的电压量程也都取标准值。 四、功率表正确接线 功率表正确接线应遵守“电源端”守则，即接线时应将“电源端”接在电源的同一极性上。 D26-W型便携式单相功率表 五、功率表的错误接线 一般功率表测量低功率因数的功率存在如下问题 一、带补偿线圈的低功率因数功率表 这种功率表主要着眼于解决表耗问题。本来功率表的读数中就包含有表耗功率，但一般功率表，表耗功率比功率示值小很多，可以忽略，而低功率因数功率表，因为采用大额定电流，表耗功率较大，又采用小功率示值，使得示值中所含的表耗功率所占比例 加大，造成读数的误差， 因此在加大额定电流的 同时，要采取措施消除 示值中的表耗功率部分。 解决办法是在电压电路 中，串联一个补偿线圈 产生附加力矩以抵消表 耗功率。使得所减少的 读数值正好等于表耗功 率读数的增加值。 二、带补偿电容的低功率因数功率表 三、采用张丝结构低功率因数功率表 1.采用张丝结构低功率因数功率表，是从提高灵敏度方面着眼，解决功率示值的问题。使得功率较小时，也能有较大示值。这是因为张丝结构不用转轴，摩擦力小，灵敏度高。在同样电流条件下，能得到较大的偏转角度。 2.采用张丝结构之后，如果使用光指示装置，则可得到更高的仪表灵敏度。 四、使用低功率因数功率表的注意点： 低功率因数功率表提供三个额定值，即额定电压、额定电流和额定功率因数。使用时除电压、电流不得超过额定值外，还应注意 1.若被测功率因数大于额定功率因数，要注意指针是否超过满度 2.若被测功率因数小于额定功率因数，要注意指针虽未超过满度，电流圈的电流可能超过额定值。