電動系儀表及功率的測量

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1、第五章電動系儀表及功率的測量一、電動系儀表的結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)有兩個線圈：固定線圈和可動線圈?？蓜泳€圈與指針及空氣阻尼器的活塞都固定在軸上。2.工作原理固定線圈中的電流I1(i1)?磁場可動線圈中的電流I2(i2)與磁場相互作用?電磁力F線圈受到轉(zhuǎn)矩T?線圈和指針轉(zhuǎn)動，用電動系測量機構(gòu)測量直流電時，可動線圈受到的轉(zhuǎn)動力矩M與通過兩線圈的電流I１、I２的乘積成正比，即當轉(zhuǎn)動力矩M與反作用力矩Mf相等時，即M＝Mf時儀表指針的偏轉(zhuǎn)角α為儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩通入直流時，M=k1I1I2通入交流時，M=k1I1I2cos

2、?i1和i2的有效值i1和i2之間的相位差結(jié)論:指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個電流(對交流為有效值)的乘積成正比。二電動系儀表的技術(shù)特點（1）準確度高（可達0.1—0.05級），交直流兩用，還可測量非正弦；（2）頻率特性好；（3）易受外磁場影響；（4）本身消耗功率大，電壓表內(nèi)阻較?。唬?）儀表的過載能力差；（6）刻度不均勻；（7）價格較高。▲電動系電流表同磁電式儀表相同，電動式儀表的活動線圈也要用比較細的導線繞制，動圈電流也是通過游絲導入，所以動圈允許通過的電流不能太大。作為小量程電流表使用時，固定線圈與可動線

3、圈串聯(lián)，作為大量程使用時，由于可動線圈不允許通過大電流，故可動線圈只能與固定線圈并聯(lián)?！鴾y量0.5A電流時：I1=I2=Iα=KI2▲量程大于0.5A時：設(shè)I1=k1I，I2=k2I，cosφ=k3則小量程電流表，固定線圈可與可動線圈串聯(lián)大量程電流表，固定線圈可與可動線圈并聯(lián)▲電動式電壓表電動式電壓表一般是把定圈和動圈串聯(lián)以后再根據(jù)量程大小，串聯(lián)不同的附加電阻。三單相電動系功率表D26-W型便攜式單相功率表(一)單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理1.結(jié)構(gòu)靜圈(固定線圈)：稱為瓦特表的電流線圈匝數(shù)少，導線粗，與

4、負載串聯(lián)，作為電流線圈。動圈(可動線圈)：稱為瓦特表的電壓線圈匝數(shù)多，導線細，與負載并聯(lián)，作為電壓線圈。電動式瓦特表原理線路負載i1ii2+u-**R原理示意圖2.工作原理電動式瓦特表原理線路負載i1i1i2+u-**R是電壓支路的總電阻，即動圈電阻和附加電阻之和。I2正比U，且可認為i2與u同相I(二)單相電功率表的使用方法1．功率表的量程及其選擇電流量程IN電壓量程UN功率量程PND19-W.型功率表的電流量程為5/10A，電壓量程為150/300V，其功率量程有:P1=5X150=750WP2=

5、10X150=1500W或P2'=5X300=1500WP3=10X300=3000W有一感性負載，額定功率為400W，額定電壓為220V,功率因數(shù)為0.75?，F(xiàn)用D19-W.型功率表的電流量程為2.5/5A，電壓量程為150/300V，去測量它實際消耗的功率，試選擇所用功率表的量程。解:因為負載額定電壓為220V，應(yīng)選功率表電壓量程為300V負載額定電流為I=2.42A故確定選用電流量程為2.5A，電壓量程為300V，功率量程為300*2.5=750W的功率表。在使用功率表時，不僅要注意使被測功率不

6、超過儀表的功率量程，通常還要用流表、電壓表去監(jiān)視被測電路的電流和電壓，使之不超過功率表的電流量程和電壓量程，確保儀表安全可靠地運行。2．正確接線1.電流線圈與負載串聯(lián)2.電壓線圈與負載并聯(lián)3.兩線圈﹡端同接高電位端（或同接低電位端）圖（a）適用于負載阻抗遠大于電流線圈阻抗，稱為“瓦特表電壓支路前接”；圖（b）適用于負載阻抗遠小于電流線圈阻抗，稱為“瓦特表電壓支路后接”。1）電壓線圈前接法（負載電阻遠大于電流線圈電阻）2）電壓線圈后接法（負載電阻遠小于電壓線圈電阻）案例：用互感器擴大單相功率表量程如果被

7、測電路功率大于功率表量程，則必須加接電流互感器與電壓互感器擴大其量程，其電路如下圖所示。電路實際功率為P＝k1k2P1用電流互感器和電壓互感器擴大單相功率表量程多量程(量程的擴大)圖1電流量程的擴大圖2電壓量程的擴大3．正確操作1）換量程時應(yīng)停電2）順序測量3）反偏時的處理（電流端鈕接線交換）4．正確讀數(shù)1）求分格常數(shù)2）讀偏轉(zhuǎn)指示格數(shù)D3）計算實測功率P=C·D式中P為被測功率,C為標尺的每格瓦數(shù),又稱瓦特表的功率常數(shù)。四低功率因數(shù)瓦特表1.低功率因數(shù)功率測量的特殊問題在功率測量中常遇到被測電路功率

8、因數(shù)很低的情況，從原理上說，普通的電動式瓦特表也可以用于低功率因數(shù)電路的功率測量，但在實際上，存在以下問題：（1）讀數(shù)誤差大；（2）測量誤差大；（3）角誤差大。[所謂角誤差是指在普通瓦特表電壓支路中由于忽略了電壓線圈的感抗,而認為電壓支路中的電壓與電流同相，這樣所引起的誤差稱為角誤差。]2.普通的電動式瓦特表變低功率因數(shù)瓦特表辦法1).結(jié)構(gòu)上采用補償在低功率因數(shù)瓦特表中，采取了特殊措施來減小誤差，下面列舉兩種：（1）采用補償線圈的低功率因數(shù)瓦特表；（2）