电动系仪表及功率的测量

《电动系仪表及功率的测量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章电动系仪表及功率的测量一、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。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

2、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。二电动系仪表的技术特点（1）准确度高（可达0.1—0.05级），交直流两用，还可测量非正弦；（2）频率特性好；（3）易受外磁场影响；（4）本身消耗功率大，电压表内阻较小；（5）仪表的过载能力差；（6）刻度不均匀；（7）价格较高。▲电动系电流表同磁电式仪表相同，电动式仪表的活动线圈也要用比较细的导线绕制，动圈电流也是通过游丝导入，所以动圈允许通过的电流不能太大。作为小量程电流表使用时，固定线圈与可动线

3、圈串联，作为大量程使用时，由于可动线圈不允许通过大电流，故可动线圈只能与固定线圈并联。▲测量0.5A电流时：I1=I2=Iα=KI2▲量程大于0.5A时：设I1=k1I，I2=k2I，cosφ=k3则小量程电流表，固定线圈可与可动线圈串联大量程电流表，固定线圈可与可动线圈并联▲电动式电压表电动式电压表一般是把定圈和动圈串联以后再根据量程大小，串联不同的附加电阻。三单相电动系功率表D26-W型便携式单相功率表(一)单相功率表的结构和工作原理1.结构静圈(固定线圈)：称为瓦特表的电流线圈匝数少，导线粗，与

4、负载串联，作为电流线圈。动圈(可动线圈)：称为瓦特表的电压线圈匝数多，导线细，与负载并联，作为电压线圈。电动式瓦特表原理线路负载i1ii2+u-**R原理示意图2.工作原理电动式瓦特表原理线路负载i1i1i2+u-**R是电压支路的总电阻，即动圈电阻和附加电阻之和。I2正比U，且可认为i2与u同相I(二)单相电功率表的使用方法1．功率表的量程及其选择电流量程IN电压量程UN功率量程PND19-W.型功率表的电流量程为5/10A，电压量程为150/300V，其功率量程有:P1=5X150=750WP2=

5、10X150=1500W或P2'=5X300=1500WP3=10X300=3000W有一感性负载，额定功率为400W，额定电压为220V,功率因数为0.75。现用D19-W.型功率表的电流量程为2.5/5A，电压量程为150/300V，去测量它实际消耗的功率，试选择所用功率表的量程。解:因为负载额定电压为220V，应选功率表电压量程为300V负载额定电流为I=2.42A故确定选用电流量程为2.5A，电压量程为300V，功率量程为300*2.5=750W的功率表。在使用功率表时，不仅要注意使被测功率不

6、超过仪表的功率量程，通常还要用流表、电压表去监视被测电路的电流和电压，使之不超过功率表的电流量程和电压量程，确保仪表安全可靠地运行。2．正确接线1.电流线圈与负载串联2.电压线圈与负载并联3.两线圈﹡端同接高电位端（或同接低电位端）图（a）适用于负载阻抗远大于电流线圈阻抗，称为“瓦特表电压支路前接”；图（b）适用于负载阻抗远小于电流线圈阻抗，称为“瓦特表电压支路后接”。1）电压线圈前接法（负载电阻远大于电流线圈电阻）2）电压线圈后接法（负载电阻远小于电压线圈电阻）案例：用互感器扩大单相功率表量程如果被

7、测电路功率大于功率表量程，则必须加接电流互感器与电压互感器扩大其量程，其电路如下图所示。电路实际功率为P＝k1k2P1用电流互感器和电压互感器扩大单相功率表量程多量程(量程的扩大)图1电流量程的扩大图2电压量程的扩大3．正确操作1）换量程时应停电2）顺序测量3）反偏时的处理（电流端钮接线交换）4．正确读数1）求分格常数2）读偏转指示格数D3）计算实测功率P=C·D式中P为被测功率,C为标尺的每格瓦数,又称瓦特表的功率常数。四低功率因数瓦特表1.低功率因数功率测量的特殊问题在功率测量中常遇到被测电路功率

8、因数很低的情况，从原理上说，普通的电动式瓦特表也可以用于低功率因数电路的功率测量，但在实际上，存在以下问题：（1）读数误差大；（2）测量误差大；（3）角误差大。[所谓角误差是指在普通瓦特表电压支路中由于忽略了电压线圈的感抗,而认为电压支路中的电压与电流同相，这样所引起的误差称为角误差。]2.普通的电动式瓦特表变低功率因数瓦特表办法1).结构上采用补偿在低功率因数瓦特表中，采取了特殊措施来减小误差，下面列举两种：（1）采用补偿线圈的低功率因数瓦特表；（2）