電路功率用功率表測(cè)量,,功率表(又稱為瓦特表)是一種電動(dòng)式儀表,,其中電流線圈與負(fù)載串聯(lián)(具有兩個(gè)電流線圈,可串聯(lián)或并聯(lián),,以便得到兩個(gè)電流量程),,而電壓線圈與電源并聯(lián),電流線圈和電壓線圈的同名端(標(biāo)有*號(hào)端)必須連在一起,。 1,、單相功率的測(cè)量 如圖1所示是單相電路功率測(cè)量電路,功率表W由電壓和電流線圈組成,,電流線圈與電流表串聯(lián),,而后與負(fù)載Z連接;電壓線圈與負(fù)載并聯(lián),,二線圈同名端相連后與電源正端連接。
圖1 單相電路功率的測(cè)量電路 接通電源后,,功率表顯示負(fù)載功率,,開關(guān)置于cosφ處,則可測(cè)量負(fù)載的功率因素,。電路中有電壓表和電流表,,可同時(shí)測(cè)量電壓和電流。 2,、三相功率的測(cè)量方法 ①三相四線制供電,,負(fù)載星形連接(即Y0接法) 對(duì)于三相不對(duì)稱負(fù)載,用三個(gè)單相功率表測(cè)量,,測(cè)量電路如圖2所示,,三個(gè)單相功率表的讀數(shù)為W1、W2,、W3,,則三相功率P=W1+W2+W3,這種測(cè)量方法稱為三瓦特表法,;對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載,,用一個(gè)單相功率表測(cè)量即可,若功率表的讀數(shù)為W,,則三相功率P=3W,,稱為瓦特表法。
圖2 三相四線制負(fù)載星形聯(lián)接 ②三相三線供電
圖3 三相三線制負(fù)載星形聯(lián)接 三相三線制供電系統(tǒng)中,,不論三相負(fù)載是否對(duì)稱,,也不論負(fù)載是Y或△連接,都可用二瓦特表法測(cè)量三相負(fù)載的有功功率。測(cè)量電路如圖3所示,。若兩個(gè)功率表的讀數(shù)為W2,、W2,則三相功率P=W1+W2=U1×I1×cos(30°-φ)+U1×I1×cos(30°+φ),,其中φ為負(fù)載的阻抗角(即功率因素角),,兩個(gè)功率表的讀數(shù)與φ有下列關(guān)系: ◆當(dāng)負(fù)載為純電阻,φ=0,,W1=W2,,即兩個(gè)功率表讀數(shù)相同; ◆當(dāng)負(fù)載功率因素cos=0.5,,φ=±60°,,將有一個(gè)功率表的讀數(shù)為零; ◆當(dāng)負(fù)載功率因素cos小于0.5,,|φ|>60°,,則有一個(gè)功率表的讀數(shù)為負(fù)值,該功率表指針將反方向偏轉(zhuǎn),,這是應(yīng)將功率表電流線圈的兩個(gè)端子調(diào)換(不能調(diào)換電壓線圈端子),,而讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。對(duì)于數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負(fù)讀數(shù),。 ③測(cè)量三相對(duì)稱負(fù)載的無(wú)功功率 在三相對(duì)稱系統(tǒng)中,,三相電壓完全對(duì)稱,各相負(fù)載阻抗完全相同,,則各相電流亦完全對(duì)稱,,此時(shí)僅需要用功率表測(cè)量出一相負(fù)載的有功功率P,再乘以3倍,,則得三相總功率,,即P=3Pφ=3×Uφ×Iφ×cosφ
圖4 無(wú)功功率的測(cè)量 為了測(cè)得三相無(wú)功功率,可按圖4接線,,將功率表的電流線圈串入任意一相線路中,,而將電壓線圈電路連接到另外兩相的電源端上,由于三相電路中任意兩相間的線電壓總是與星形聯(lián)接時(shí)的第三相相電壓相位差90°,。所以此時(shí)功率表的讀數(shù)為W=U1×I1×sinφ,,其中φ為負(fù)載的阻抗角。則三相負(fù)載的無(wú)功功率Q=√3×W=√3×U1×I1×sinφ,。比較常見的有三相無(wú)功功率表和單相無(wú)功功率表 3,、負(fù)載的功率因素測(cè)量
圖5 功率因素的測(cè)量 在圖5a電路中,負(fù)載的有功功率P=U×I×cosφ,,其中cosφ為功率因素,,功率因素角為且-90°≤φ≤90°。把圖5b、c,、d分別作為負(fù)載接入電路中,,則: ◆當(dāng)Z=R,φ=0,,cosφ=1,,電阻性負(fù)載 ◆當(dāng)Z=XL,φ>0,,cosφ>0,,感性負(fù)載 ◆當(dāng)Z=Xc,φ<0,,cosφ>0,,容性負(fù)載 可見,功率因素的大小和性質(zhì)由負(fù)載的大小和性質(zhì)決定,。
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