电动测量-功率表讲解

功率表是电动系仪表，用于直流电路和交流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负载并联，反映负载的电压。功率表有低功率因数功率表和高功率因数功率表。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。这种电表测量机构的转动力矩M与I1I2cosθ有关﹐I1为静圈电流，I2为动圈电流﹐θ为两电流相量间夹角。使负载电流I通过静圈﹐即I1=I。将负载电压加于动圈及与动圈串联的大电阻R上﹐则动圈中电流I2=U/R。这样θ=φ﹐而转动力矩M=k*UIcosφ﹐这反映了功率P的大小。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=k1I1I2cosi1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。

实验室中用到两种型号的功率表：D34—W型功率表，属于低功率因数功率表，cosφ=0.2；D51型功率表，属于高功率因数功率表，cosφ=1。D26-W型便携式单相功率表（a）功率表面板图

（b）两电流线圈串联（c）两电流线圈并联两个线圈并联使用电流限增加一倍功率率表表有有四四个个电电压压接接线线柱柱，，其其中中一一个个带带有有*标的的接接线线柱柱为为公公共共端端，，另另外外三三个个是是电电压压量量程程选选择择端端，，有有25V、50V、100V量程程。。四四个个电电流流接接线线柱柱，，没没有有标标明明量量程程，，需需要要通通过过对对四四个个接接线线柱柱的的不不同同连连接接方方式式改改变变量量程程，，两两个个电电流流线线圈圈并并联联量量程程是是电电流流线线圈圈串串联联量量程程的的2倍。。用功功率率表表测测量量功功率率时时，，需需使使用用四四个个接接线线柱柱，，两两个个电电压压线线圈圈接接线线柱柱和和两两个个电电流流线线圈圈接接线线柱柱，，电电压压线线圈圈要要并并联联接接入入被被测测电电路路，，电电流流线线圈圈要要串串联联接接入入被被测测电电路路。。通通常常情情况况下下，，电电压压线线圈圈和和电电流流线线圈圈的的带带有有*标端端应应短短接接在在一一起起，，否否则则功功率率表表除除反反偏偏外外，，还还有有可可能能损损坏坏。。功率率表表与与其其它它仪仪表表不不同同，，功功率率表表的的表表盘盘上上并并不不标标明明瓦瓦特特数数，，而而只只标标明明分分格格数数，，所所以以从从表表盘盘上上并并不不能能直直接接读读出出所所测测的的功功率率值值，，而而须须经经过过计计算算得得到到。。当当选选用用不不同同的的电电压压、、电电流流量量程程时时，，每每分分格格所所代代表表的的瓦瓦特特数数是是不不相相同同的的，，设设每每分分格格代代表表的的功功率率为为c，则则：：P=CD单相相有有功功功功率率表表◆一表表法法◆两表表法法◆三表表法法一表表法法测测三三相相对对称称负负载载的的功功率率三相相总总功功率率等等于于功功率率表表读读数数乘乘3，即即式中中P—三相相总总功功率率P1—单相相功功率率表表读读数数二表表法法测测三三相相三三线线制制的的功功率率二表表法法适适用用于于三三相相三三线线制制，，不不论论负负载载对对称称或或不不对对称称都都可可以以使使用用。。设负负载载为为星星形形接接法法，，功功率率表表读读数数由由下下式式决决定定二只只功功率率表表读读数数P1、P2之和和等等于于三三相相交交流流总总功功率率。。功率率表表PW1、PW2所反反映映的的瞬瞬时时功功率率分分别别为为对于于星星形形接接法法的的负负载载有有式中中uAC、uBC—线电电压压瞬瞬时时值值；；uA、uB、uC—相电电压压瞬瞬时时值值。。对于于三三相相三三线线制制，，代入入上上式式得得：：式中中：：p12—由PW1、PW2二个个功功率率表表测测出出的的瞬瞬时时功功率率之之和和；；pΣ—三相相总总功功率率瞬瞬时时值值。。两功功率率表表对对应应的的瞬时时功功率率之之和和，，等等于于三三相相总总的的瞬瞬时时功功率率。。功率率表表测测出出的的是是功功率率平平均均值值，，两两功功率率表表平平均均功功率率之之和和也也等等于于三三相相总总的的平平均均功功率率。。只要要是是三三相相三三线线制制，，满满足足iA+iB+iC=0，不不论论负负载载是是否否对对称称，，三三相相总总功功率率都都可可用用二二表表法法测测得得。。三、、三三表表法法测测三三相相四四线线制制的的功功率率三相相四四线线制制的的负负载载一一般般是是不不对对称称的的，，此此时时可可用用三三只只功功率率表表分分别别测测出出各各相相功功率率，，而而三三相相总总功功率率，，则则等等于于三三只只功功率率表表读读数数之之和和。。二表表法法或或三三表表法法测测量量三三相相总总功功率率，，可可以以用用单单相相功功率率表表，，也也