瓦特表测量功率.doc

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1、实验十二三相电路功率的测量一、实验目的⒈学习用二瓦计法和三瓦计法测量三相电路的有功功率。⒉了解测量对称三相电路无功功率的方法。二、原理与说明⒈单相功率表根据电动系数单相功率表的基本原理，在测量交流电路中负载所消耗的功率（图12-1）时，其示值决定于下式：式中，为功率表电压线圈所跨接的电压；为流过功率表电流线圈的电流；为和之间的相位差角。单相功率表也可以用来测量三相电路的功率，只图12-1是各功率表应采取适当的接法。⒉三相四线制电路功率的测量三相四线制电路中负载所消耗的总功率需用三只功率表分别测出A、B、C各相负载的功率，然后相加，即式中，、、分

2、别为A、B、C相负载消耗的功率。这种测量方法称为三瓦计法。若三相负载对称，则每相负载消耗功率相同，这时只需用一只功率表测量任一相的功率，将其示值乘以3即为三相电路的总功图12-2率。⒊三相三线制电路功率的测量在三相三线制电路中，通常用两只功率表测量三相功率，又称二瓦计法。如图12-3所示，三相负载所消耗的总功率为两只功率表示值的代数和，即的示值。利用功率的瞬时值表达式，不难推出上述结论。当负载对称时，两只功率表的读数分别为图12-34．用二瓦计法测量三相功率时，应注意下列问题：⑴二瓦计法适用于对称或不对称的三相三线制电路。而对于三相四线制电路一

3、般不适用。⑵图12-3只是二瓦计法的一种接线方式。而一般接线原则为：①两只功率表的电流线圈分别串接入任意两条端线中，电流线圈的对应端必须接在电源侧。②两只功率表的电压线圈的对应端必须各自接到电流线圈的任一端，而两只功率表的电压线圈的非对应端必须同时接到没有接入功率表电流线圈的第三条线上。⑶在对称三相电路中，两只功率表的读数与负载的功率因数之间有如下关系：①负载为纯电阻（即功率因数等于1）时，两只功率表的读数相等。②负载的功率因数大于0.5时，两只功率表的读数均为正。③负载的功率因数等于0.5时，其中一只功率表的读数为零。④负载的功率因数小于0.

4、5时，其中一只功率表的指针会反向偏转。为了读数，应把该功率表的电流线圈（或电压线圈支路）的两个端钮接线互换，使指针正向偏转，但读数取负值。有的功率图12-4表上带有专门的换向开关，如图12-4所示，将开关由“+”转至“—”的位置（即由“1”合向“2”），功率表内的电压线圈被反向联接，于是功率表的指针就会改变偏转方向。⒌对称三相电路无功功率的测量方法对称三相电路无功功率的测量方法有两种：⑴用二瓦计法测量对称三相电路的无功功率。在对称三相电路中，可以用二瓦计法测得的数值、来求出负载的无功功率和负载的功率因数，其表达式为：⑵用一瓦计法测量对称三相电路

5、的无功功率。在对称三相电路中，无功功率还可以用一只功率表来测量，如图12-5。这时三相负载所吸收的无功功率为：式中，是功率表的读数。当负载为感性时，功率表正向偏转；当负载为容性时，功率表反向偏转（读数取负值）。图12-5三、实验内容及步骤⒈测量三相电路中负载的有功功率。⑴用三瓦计法测量三相四线制负载对称和不对称时的有功功率、、。①先把每块灯泡负载中的三个灯泡并联接好,再将三块灯泡负载联成星形，组成星形负载；按图12-6所示实验电路接线，调节调压器的输出电压,使三相对称电源的线电压为220V。②按表12-1所要求的负载情况进行测量，并将测量结果记

6、录在表12-1中。⑵用二瓦计法测量三相三线制负载对称和不对称时的有功功率、。①先把每块灯泡负载中的三个灯泡并联接好,再将三块灯泡负载联成三角形，组成三角形负载；按图12-7所示实验电路接线，调节调压器的输出电压,使三相对称电源的线电压为127V。②按表12-1所要求的负载情况进行测量，并将测量结果记录在表12-1中。测量值负载情况三瓦计法二瓦计法一瓦计法(W)(W)(W)(W)(W)(W)负载对称负载不对称/A相开路/表12-1③用三瓦计法和二瓦计法所测出的不对称负载的有功功率，进行比较。负载情况说明：①负载对称:每块灯泡负载代表三相负载中的一

7、相，三块灯泡负载分别代表A、B、C三相负载，当负载对称时，A、B、C三相的灯泡应该全亮。②负载不对称有两种情况:ⅰ）三块灯泡负载中的灯泡点亮的盏数不均匀，其中：A相亮1盏灯、B相亮2盏灯、C相的3盏灯全亮。ⅱ）A相开路:将A相的灯泡开关都打开，此时A相的3盏灯全不亮。2．用一瓦计法测量三相三线制电路中负载对称时的有功功率。⑴先把每块灯泡负载中的三个灯泡并联接好,再将三块灯泡负载联成三角形，组成图12-8三角形负载；按图12—8所示实验电路接线，调节调压器的输出电压,使三相对称电源的线电压为127V。⑵测量负载对称时的有功功率，并将测量结果记录在

8、表12-1中。四、注意事项⒈正确使用调压器。⒉注意功率表的接线方法、电压量程和电流量程的选择，以及功率表的读数方法。⒊负载端的线电压不得超过给定值。五