2.4三表法测量交流电路参数.docx

2.4三表法测定交流电路参数 一、 实验目的 .熟悉KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置。 .学习使用交流电压表、交流电流表、功率表和单相调压器。 学会三表法测定交流电路参数。 设计实验方案、接线图和数据记录表格等。 二、 实验原理 .三表法 测定交流电路中元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可以用交流电压表、交流电流 表和功率表分别测出其两端的 U、流过的I和有功功率P,通过他们的关系式可得出阻抗的模 Z、 功率因数cos。、 功率因数cos。、等效电阻 R、等效电抗 X 。其关系式为: I cos =— UI cos ;：R = M = Z cos ;： I2 X = Z sin 中 容性或感性的确定 1） 电路中接入功率因数表，从表中直接读出 cos^值或阻抗角，读数超前为容性， 滞后为感性。 2） 在被测元件的两端并接一个适当容量的试验电容器。 若电流表的读数增大， 则被测元件为容 性；读数减小，则为感性。试验电容器的容量 C可根据下列不等式选定： 2B 式中B为实验电容器的容纳， B为被测元件的等效电纳。 考虑仪表内阻后参数的校正 三表法有两种接线方式， 如图2.4-1所示。若考虑仪表的内阻， 则要对测量结果中的方法误差加 以校正。 对于图2.4-1a的电路，校正后的参数为： P _ R =R-Ri =飞-尺 12 fU V一 IU fU V 一 I U ） 式中，R、X为校正前根据计算得出的电阻值和电抗值； 效电阻和等效电抗。 对于图2.4-1b的电路，校正后的参数为： P G = G - Gu =疽-Gu X =X -X1 = U2 、2 P Ri、Xi为电流表线圈及功率表电流线圈的等 般情况下，电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略，因此 式中，G 式中，G、B为校正前根据计算得出的电导值和电纳值; 联的等效电导。 Gu为电压表线圈及功率表电压线圈支路并 被测元件被测元件 被测元件 被测元件 a) b) 图2.4-1三表法的两种接法 三、 实验仪器设备 KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置包括： 1 .单相调压器 交流电压表 交流电流表 功率表 电感元件 电容箱 可变电阻 四、 实验内容与步骤 1 .按图2.4-2连接线路，分别测量感性元件 Zl和容性元件Zc的交流参数。数据记录于表 2.4-1 表2.4-1交流参数值 被测 元件 测 量值 计 算 值 U(V) I(A) P(W) cos中 Z(Q) R(Q ) X(Q ) Y(S) G(S) B(S) 感性兀 件Zl 容性兀 件Zc Zl 和 Zc 串联 Zl 和 Zc 并联 .分别测量将Zl和Zc串联及将它们并联时的交流参数，线路如图 2.4-2,数据记录于表2.4-1 中。 .（选做题目）按图2.4-1b的方式连线，测量容性元件 Zc的交流参数。 （选做题目）用电流表、电压表和滑线电阻器各一个，设计方案来测试某电感线圈的交流参 数。 五、 注意事项 使用单相调压器之前，先把调压器调到零位，接通电源后再从零开始逐渐升压；做完一项试 验之后，把调压器调回零位，在断开电源。 实验时记录所用仪表的量程和内阻，以便对测量结果进行修正。 .在计算值中，注意 X和B的正负号。 4.严格遵守安全操作规程，注意安全用电。 六、 试验预习要求 .课前认真预习本试验的所有内容，清楚实验目的与实验原理。 . 了解KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置及各种仪表的有关知识。 写好预习报告，画出电路图和表格。 七、 实验报告要求 .完成表中的各项计算，用实验内容 1的结果验证试验内容 2的结果。 .由实测出的元件 Zl、Zc的参数作出元件Zl、Zc串联时和并联时的阻抗三角形。 3.在用三表法测交流参数时，为什么在被测元件两端并接试验电容器可以判断元件的性质? 用相量图加以说明。