有功功率和无功功率的测量

1、教学目标（F）难、重点（G）【重点】功率表的使用【难点】功率表的使用教学方法（H）练习法学生自主性、探究式学习环节设计（I）功率表的使用教学过程及教学内容【导入】三相有功功率的测量，可以用单相功率表，也可以用三相功率表。本节主要讨论用单相功率表来测量三相有功功率的方法。【新授】表法测量三相对称负载的有功功率由于三相负载对称，只要用一只功率表测量三相中任意一相的功率， 则三相总功率就等于该表读数乘3。接线图如下:课题（A）有功电功率的测量课型（B）实习教具（C）备课 时间 （D）使用 时间 （E）【知识目标】掌握功率表的使用方法【能力目标】掌握三相功率的测量【德育目标】培养学生细致严谨的工作作风

2、，严格按照规定完成实验要求、两表法测量三相三线制负载的有功功率对于三相三线制电路，不论负载是否对称，也不论负载是星形还是三角形连 接，都能用两表法来测量三相负载的有功功率。1、两表法的原理设负载作星形连接（如果是三角形连接，也可等效变换为星形连接后再讨 论），三相电路总瞬时功率为P Pu Pv Pw UU i U UV iV UWiW由基尔霍夫第一定律可得 iu iv i w 0（ 5 11）即iw iu iv（ 5 12）将式（512）代入（511）得p Uu iu Uviv Uw（ iu iv）iu （Uu Uw） iv （Uv Uw）iu Uuw i vUvw P1 P2结果表明，两功率

3、表测得的瞬时功率之和等于三相总功率。因此，两表所测 瞬时功率之和在一个周期内的平均值，也就等于三相总瞬时功率在一个周期内的 平均值，即三相负载的总功率等于两功率表读数之和。考虑它们的相位关系，当 三相电路对称时，由图512所示相量图可以看出，三相负载的总功率等于P=R P21 u u uw COS 11 v U vw COS 2=1 u u u w COS（30 ） 1 vu vw COS（ 30 ）（ 5 13）式中一相电压和相电流之间的相位差；1 线电压Uuw与线电流Iu之间的相位差；2 线电压Uvw与线电流Iv之间的相位差。式（513）说明，只要用两只功率表PW1、PW2分别测出P1 I

4、UUuw cos 1 和P2 IvUvwCOS 2，然后把两只表的读数相加，就可得到三相总功率了。2、两表法的接线规则（1）两只功率表的电流线圈分别串联在任意两相线上，使通过线圈的电流 为线电流，电流线圈的发电机端必须接到电源一侧。（2）两只功率表电压线圈的发电机端应分别接到该表电流线圈所在的相线 上，另一端则共同接到没有接功率表电流线圈的第三相上，使加在电压线圈上的 电压是电源的线电压。接线图如下:三相贷载3、读数（1）用两表法测量时总功率等于两表读数的代数和（2）使功率表的指针发生反偏的第四种情况：当用两表法测量三相有功负载时，当电流和电压之间的相位差大于60即cos0.5时，有一只功率表

5、的指针会发生偏转，要想读数只需要将反转表的电流线 圈的两个接线端钮对调即可。、三表法测量三相四线制负载的有功功率P=Pl + P2+P3,接线1、用单相有功功率表测量三相有功功率的方法、每种方法的接线图、读数2、两表法的接线规则。3、使功率表的指针发生反转的几种情况。【分组练习】【巡回指导】课题(A)无功功率的测量课型(B)实习教具(C)备课 时间 (D)使用 时间 (E)教学目标(F)【知识目标】掌握功率表的使用方法【能力目标】掌握三相功率的测量【德育目标】培养学生细致严谨的工作作风，严格按照规定完成实验要求难、重点(G)【重点】功率表的使用【难点】功率表的使用教学方法(H)练习法学生自主

6、性、探究 式学习环 节设计(I)功率表的使用教学过程及教学内容【导入】有功功率表不仅能测量有功功率，如果适当改换它的接线方式，还能用来测 量无功功率。本节将介绍几种常用的测量三相无功功率的方法。【新授】一、一表跨相法适用范围：三相电路完全对称的情况已知单相无功功率Q=Ulsin =Uicos (90 -)该式说明，如果设法使加在电压线圈支路上的电压 U与通过电流线圈的电流I之间的相位差等于(90 -)，那么，功率表就能够用来测量无功功率了。由图5-16b所示的三相对称负载相量图可以看出，当三相电路完全对称时， 线电压Uvw与电流lu之间存在(90 -)的相位差。所以，只要按照图 5-16a所示

7、的接线方式，则功率表的读数就是Q1 U VW lu cos(90 ) UI sin只要把Qi乘以J，则得三相无功功率Q= 3 Q仁 3 Ulsin注意：用单相功率表测无功功率时，接线应遵循的原则是一将功率表的电流 线圈接到三相线中的任意一相线上，电压线圈接到没有电流线圈的另外两相线 上,其中发电机端接到两相当中超前的一相上， 这样可以保证功率表的指针不发 生反转现象。、两表跨相法适用范围：适用于三相电路对称的情况。由于供电系统电压不对称的情况是 难免的，所以用一表跨相法测量时会存在很大的误差， 而两表跨相法在此情况下 测量的误差较小，因此此法仍然适用。采用两只单相功率表测量时，每表都按-5-1

8、7所示两表跨相法的接线图。在三相电路Qi和Q2与一表跨相法一样，即表跨相法的原则接线，就得到如图 对称的情况下，每只功率表的读数Qi=Q2=Uls in所以，两表读数之和为Qi+Q2=2Uls in将两表读数之和乘以.3/2，就得到三相无功功率，即Q (Qi Q2)(2UI sin )v3UI sin2 2三、三表跨相法适用范围：适用于电源电压对称，而负载对称或不对称的情况。采用三只单相功率表，每表都按一表跨相法的原则接线，就是三表跨相法, 其接线图和相量图如图5-18所示。当三相负载不对称时，三只功率表的读数各不相同，即由于电源电压对称，式中的三只功率表读数之和为，U WUUvwUU n SUUVsocifr F丿W,UuVUu w Vu2Qw(90socIwuvluU w I w sin w )/ 3QQ1 Q2