第6章_電工儀表

1、電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院1/61 電工儀表電工儀表1n緒論n第1章 網(wǎng)絡(luò)的基本分析方法n第2章 網(wǎng)絡(luò)的正弦穩(wěn)態(tài)分析n第3章 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)分析的原理和定理n第4章 受控源電路的分析方法n第5章 三相正弦交流電路n第6章 電工儀表n第7章 變壓器n第8章 異步電動(dòng)機(jī)n第9章 同步電機(jī)n第10章 直流電機(jī)n第11章 低壓控制電器與控制電路n第12章 晶閘管及其應(yīng)用（不講）n第13章 安全用電電工學(xué)目錄電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院2/61 電工儀表電工儀表2第六章第六章n6.1 概述n6.2 磁電系儀表和電磁系儀表n6.3 電動(dòng)系儀表n6.4 感應(yīng)系儀表(自學(xué))n6.5 流比計(jì)(自學(xué))電工學(xué)電工學(xué)物電

2、學(xué)院物電學(xué)院3/61 電工儀表電工儀表3一、電工儀表的分類n指示式儀表（直讀式）n比較式儀表 指示式儀表能隨時(shí)指示出所測(cè)量的電氣參數(shù)，可以用來(lái)測(cè)量電壓、電流、功率等。6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院4/61 電工儀表電工儀表4一、電工儀表的分類n指示式儀表（直讀式）n比較式儀表 比較式儀表是將被測(cè)量和已知標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較而確定被測(cè)量大小的儀表，包括直流電位差計(jì)、交流電位差計(jì)、直流電橋、交流電橋等。用來(lái)與被測(cè)量進(jìn)行比較的已知標(biāo)準(zhǔn)量具有標(biāo)準(zhǔn)電池、標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容和標(biāo)準(zhǔn)電感等。比較儀表借助檢流計(jì)指零實(shí)現(xiàn)平衡，比較式測(cè)量?jī)x器的比直讀測(cè)量具有更高的精確度。6.1 6.1 概述概述電工

3、學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院5/61 電工儀表電工儀表5常見(jiàn)的電測(cè)量指示儀表分類方法：1.根據(jù)儀表的工作原理可分為：磁電系、電磁系、電動(dòng)系、整流系、感應(yīng)系、電子系等；2.根據(jù)被測(cè)量的特征可分為：電流表、電壓表、功率表、電度表、歐姆表、頻率表、萬(wàn)用表等。3.根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)可分為：直流儀表、交流儀表及交直流兩用等儀表； 4.按儀表的使用方法可分為：臺(tái)式、安裝式和便攜式等；5.按儀表的準(zhǔn)確度分為：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等；6.按儀表對(duì)外電磁場(chǎng)的防御能力分為I、II、III、IV 四級(jí)； 7. 按儀表的使用條件可分為：A、B、C三級(jí)。6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物

4、電學(xué)院6/61 電工儀表電工儀表6二、指示儀表的表面標(biāo)記n每一個(gè)電工測(cè)量指示儀表的正面，一般是在標(biāo)度盤上有多種符號(hào)的表面標(biāo)記，它們顯示了儀表的基本技術(shù)特性。n只有在識(shí)別它們之后，才能正確地選擇和使用儀表。6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院7/61 電工儀表電工儀表7 次次 序序被測(cè)量的種類被測(cè)量的種類 儀表名稱儀表名稱 符符 號(hào)號(hào) 電流表電流表 毫安表毫安表 電壓表電壓表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 電度表電度表 相位表相位表 頻率表頻率表 歐姆表歐姆表 兆歐表兆歐表1 電電 流流2 電電 壓壓3 電功率電功率4 電電 能能5 相位差相位差 6 頻頻 率率7 電

5、電 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh6.1 6.1 概述概述常用儀表表面上的符號(hào)及意義常用儀表表面上的符號(hào)及意義電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院8/61 電工儀表電工儀表8型型 式式符符 號(hào)號(hào)被測(cè)量的種類被測(cè)量的種類磁電式磁電式整流式整流式電磁式電磁式電動(dòng)式電動(dòng)式電流的種類與頻率電流的種類與頻率電流、電壓、電流、電壓、電阻電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、功率、功率因數(shù)、電能量電能量直直 流流工頻和較高頻率的交工頻和較高頻率的交流流直流和工頻交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻直流及工頻與較高頻率的交流率的交流6.1

6、6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院9/61 電工儀表電工儀表9符符 號(hào)號(hào)意意 義義3 或或 2 kV 或或 或或直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流儀表絕緣試驗(yàn)電壓儀表絕緣試驗(yàn)電壓2000V儀表直立放置儀表直立放置儀表水平放置儀表水平放置儀表傾斜儀表傾斜60放置放置 60 6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院10/61 電工儀表電工儀表10n圖例：見(jiàn)課本P.237 6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院11/61 電工儀表電工儀表11左上方的標(biāo)志:直流與交流、II級(jí)防外磁場(chǎng)及電場(chǎng)、帶半導(dǎo)體整流器和磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的整流系儀表、絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓2

7、kV、標(biāo)度尺位置為水平（放置）的。6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院12/61 電工儀表電工儀表12三、儀表的準(zhǔn)確度n誤差的產(chǎn)生總是難免的，產(chǎn)生誤差的原因大致有以下幾個(gè)方面：q測(cè)量?jī)x器本身不準(zhǔn)確q測(cè)量方法不夠完善q測(cè)量時(shí)受外界因素的干擾q觀察讀數(shù)不準(zhǔn)確等6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院13/61 電工儀表電工儀表13絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差絕對(duì)誤差A(yù)AA相對(duì)誤差%100AA6.1 6.1 概述概述測(cè)量值測(cè)量值實(shí)際值實(shí)際值電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院14/61 電工儀表電工儀表14相對(duì)額定誤差（允許誤差）%100maxNNAA：最大絕對(duì)誤差maxA6.1 6.1

8、概述概述NA：儀表的量程滿刻度值或額定值儀表的準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度等級(jí)就是根據(jù)允許誤差的純數(shù)值來(lái)劃分的。一般儀表表盤上左下角標(biāo)有該儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)，也是它的允許誤差。例如，準(zhǔn)確度為0.5級(jí)的儀表，即表示該儀表在正常使用時(shí)，其相對(duì)額定誤差不超過(guò) 0.5 電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院15/61 電工儀表電工儀表15最大相對(duì)誤差%100AAmaxmax6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院16/61 電工儀表電工儀表16最大相對(duì)誤差與相對(duì)額定誤差的關(guān)系A(chǔ)ANNmax 由上式可見(jiàn)，當(dāng)被測(cè)量的實(shí)際值A(chǔ)一定時(shí)，相對(duì)誤差取決于儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)與其滿刻度量程AN的乘積。若儀表量程相同，準(zhǔn)確度等級(jí)愈高（

9、值愈?。瑒t相對(duì)誤差愈小；若儀表準(zhǔn)確度相同，量程愈小，則相對(duì)誤差愈小。N6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院17/61 電工儀表電工儀表17%5 . 1NA3%)5 . 1(A200maxNNII%2150200%5 . 11maxIINN%1030200%5 . 12maxIINN6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院18/61 電工儀表電工儀表18 1.25V 502.5%NmaxUUN max12.5%100%101.25 max3.1%100%401.256.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院19/61 電工儀表電工儀表19例 1：實(shí)驗(yàn)用電源

10、電壓U=12V，用一塊0.5級(jí)的多量程電壓表的20V和50V擋分別進(jìn)行測(cè)量時(shí)，產(chǎn)生的相對(duì)誤差分別為多少？6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院20/61 電工儀表電工儀表20用20V量程測(cè)量12V時(shí)，產(chǎn)生的誤差為 0.5%20/12= 0.83% 而用50V量程測(cè)量12V時(shí)，產(chǎn)生的誤差為 0.5%50/12= 2.08% 6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院21/61 電工儀表電工儀表21小結(jié)小結(jié)n由此可見(jiàn)，即使采用同一塊電壓表測(cè)量同一被測(cè)電壓，不同的電壓檔次所產(chǎn)生的相對(duì)誤差也是不同的。被測(cè)量值愈是接近所選檔次的滿刻度量程，產(chǎn)生的相對(duì)誤差就愈小，測(cè)量的結(jié)果就愈準(zhǔn)確

11、。同學(xué)們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，要注意適當(dāng)選同學(xué)們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，要注意適當(dāng)選用儀表的量程，使儀表的讀數(shù)盡量接近滿刻度用儀表的量程，使儀表的讀數(shù)盡量接近滿刻度量程，減少測(cè)量誤差。量程，減少測(cè)量誤差。6.1 6.1 概述概述電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院22/61 電工儀表電工儀表22指示儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)n機(jī)構(gòu)部件q產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩q產(chǎn)生反作用力矩q阻尼力矩n測(cè)量電路q電流表內(nèi)的串聯(lián)電路q電壓表內(nèi)的并聯(lián)電路6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院23/61 電工儀表電工儀表236.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表螺旋彈簧螺旋彈簧I II INS指針

12、指針永久磁鐵永久磁鐵圓柱形圓柱形鐵心鐵心O O線圈線圈電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院24/61 電工儀表電工儀表24 線圈通入電流線圈通入電流 I 電磁力電磁力 F線圈受到的轉(zhuǎn)矩線圈受到的轉(zhuǎn)矩 T = k1IFSNF 線圈通入電流線圈通入電流 I 電磁力電磁力 F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T 線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)彈簧的阻轉(zhuǎn)矩當(dāng)彈簧的阻轉(zhuǎn)矩 與線圈受到的轉(zhuǎn)矩與線圈受到的轉(zhuǎn)矩達(dá)到平達(dá)到平衡時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)有衡時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)有 T = TC 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院25/61 電工儀表電工儀表25T

13、 = k1I kIIkk21 即指針的偏轉(zhuǎn)角即指針的偏轉(zhuǎn)角 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院26/61 電工儀表電工儀表26 5.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 刻度均勻；靈敏度和準(zhǔn)確度高；阻尼強(qiáng)；消耗刻度均勻；靈敏度和準(zhǔn)確度高；阻尼強(qiáng)；消耗 電能量??；受外界磁場(chǎng)影響小。電能量??；受外界磁場(chǎng)影響小。 6.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 只能測(cè)量直流；價(jià)格較高；不能承受較大過(guò)載。只能測(cè)量直流；價(jià)格較高；不能承受較大過(guò)載。 測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。6

14、.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院27/61 電工儀表電工儀表27IRRRIA000 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院28/61 電工儀表電工儀表28IRRRIA0A0 11000AnRIIRR6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院29/61 電工儀表電工儀表296.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表1 :00A IIRR解解0.100510.005120 電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院30/61 電工儀表電工儀表30

15、0V00RRRUU 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院31/61 電工儀表電工儀表311)(1)(000VnRUURR1)( :00V UURR解解10k1)50300(2000 0V00RRRUU 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院32/61 電工儀表電工儀表32圓形線圈圓形線圈小室小室312450固定鐵片固定鐵片可動(dòng)鐵片可動(dòng)鐵片6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院33/61 電工儀表電工儀表33儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T =

16、k I 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩 TC = k2 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角與指針的偏轉(zhuǎn)角 成正比，即成正比，即 當(dāng)當(dāng) T = TC 時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 即指針的偏轉(zhuǎn)角即指針的偏轉(zhuǎn)角 2221kIIkk 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流 有效值的平方成正比。有效值的平方成正比。 線圈通入電流線圈通入電流 I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 線圈通入電流線圈通入電流 I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 固定和可動(dòng)鐵片均被磁固定和可動(dòng)鐵片均被磁化化( (同一端的極性是相同的同一端的極性是相同的) ) 可動(dòng)片因受斥力而帶可動(dòng)片因受斥力而帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，

17、動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院34/61 電工儀表電工儀表34 4. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 構(gòu)造簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉；可用于交直流；能測(cè)量構(gòu)造簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉；可用于交直流；能測(cè)量較大的電流；允許較大的過(guò)載。較大的電流；允許較大的過(guò)載。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 刻度不均勻；易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦刻度不均勻；易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦流（測(cè)量交流時(shí)）的影響，因此準(zhǔn)確度不高流（測(cè)量交流時(shí)）的影響，因此準(zhǔn)確度不高。 測(cè)量交流電壓、交流電流。測(cè)量交流電壓、交流電流。6.2 6.2 磁電系儀表和電磁系儀表磁電系儀表和電磁系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電

18、學(xué)院35/61 電工儀表電工儀表35螺旋彈簧螺旋彈簧固定線圈固定線圈可動(dòng)線圈可動(dòng)線圈 產(chǎn)生阻尼力產(chǎn)生阻尼力 6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院36/61 電工儀表電工儀表36FF可動(dòng)線圈可動(dòng)線圈固定線圈固定線圈 固定線圈中的電流固定線圈中的電流 I1 ( ) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 可動(dòng)線圈中的電流可動(dòng)線圈中的電流 I2 ( )與磁場(chǎng)相互作用與磁場(chǎng)相互作用電磁電磁力力 F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T 線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院37/61 電工儀表電工儀表37彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻

19、轉(zhuǎn)矩 TC = k2 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角與指針的偏轉(zhuǎn)角 成正比，即成正比，即 當(dāng)當(dāng) T = TC 時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 即指針的偏轉(zhuǎn)角即指針的偏轉(zhuǎn)角 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個(gè)電流指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個(gè)電流( (對(duì)交流為有效值對(duì)交流為有效值) )的乘積成正比。的乘積成正比。 儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 4. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可用于交直流；準(zhǔn)確度較高。可用于交直流；準(zhǔn)確度較高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：受外界磁場(chǎng)影響大受外界磁場(chǎng)影響大。3. 用途用途 測(cè)量交直流電壓、電流及功率。測(cè)量交直流電壓、電流及功率。6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)

20、物電學(xué)院物電學(xué)院38/61 電工儀表電工儀表38二、二、功率的測(cè)量功率的測(cè)量 cos21IkI UIcosk Pk 6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院39/61 電工儀表電工儀表39AZiABZCZiBiC6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院40/61 電工儀表電工儀表40 TIUtiuTP0AACAAC1 cosd1AZiABZCZiBiC TIUtiuTP0BBCBBC2 cosd16.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表推導(dǎo)見(jiàn)推導(dǎo)見(jiàn)5.4.2不對(duì)稱三不對(duì)稱三相負(fù)載的功率相負(fù)載的功率電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院41/61 電工儀表電工儀

21、表41AUCUBIAICIBUACUBCU cosIUll3 6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院42/61 電工儀表電工儀表42P1 P2 P1=P1+P2 60o負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)(零零)(感性負(fù)載感性負(fù)載) 60o負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)(零零)llIU23llIU23llIU3llIU21llIU21 =0正數(shù)正數(shù) 正數(shù)正數(shù) (容性負(fù)載容性負(fù)載) =90o0P1=UACIAcos 1=UACIAcos( 30 )P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos( +30 ) IUPllcos3 6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院43/61 電工儀表電工儀表4

22、3用測(cè)量有功功率的兩表法測(cè)三相無(wú)功功率 由于三相電路完全對(duì)稱，所以兩表的讀數(shù)P1和P2分別為 :(1) P1=U1I1cos(30o+) (2) P2=U1I1cos(30o-) 兩表讀數(shù)之差為: P1-P2=U1I1cos(30o-)-U1I1cos(30o+) =U1I1sin=1/ Q 36.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院44/61 電工儀表電工儀表44將電流線圈串入任意一相，注意發(fā)電機(jī)端接向電源側(cè)。電壓線圈支路跨接到?jīng)]接電流線圈的其余兩相。根據(jù)功率表的原理，并對(duì)照右圖，可知它的讀數(shù)是與電壓線圈兩端的電壓 、通過(guò)電流線圈的電流以及兩者間的相位差角的余弦cos

23、的乘積成正比例的，即PQ=UBCIAcos 其中由于uBC與uA間的相位差等于90度，故有=90o-式中為對(duì)稱三相負(fù)載每一相的功率因數(shù)角。在對(duì)稱情況下UBC IA 可用線電壓U1及線電流I1表示，即 PQ=U1I1cos(90o- )=U1I1sin 在對(duì)稱三相電路中，三相負(fù)載總的無(wú)功功率 Q = U1I1sin 亦即 Q= PQ 可知用上述方法測(cè)量三相無(wú)功功率時(shí)，將有功功率表的讀數(shù)乘上 倍即可。 =UBC iA 6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表333電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院45/61 電工儀表電工儀表45功率及三相電路功率的測(cè)量功率及三相電路功率的測(cè)量重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)6.

24、3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院46/61 電工儀表電工儀表461. 對(duì)稱三相電路的平均功率對(duì)稱三相電路的平均功率P對(duì)稱三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載Z=|Z| Pp=UpIpcos 三相總功率三相總功率 P=3Pp=3UpIpcos plplIIUU ,3 :Y接接IUIUPllllcos3cos313 plplIIUU3 , : 接接IUIUPllllcos3cos313 對(duì)稱三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載Z一相負(fù)載的功率一相負(fù)載的功率 cos3 llIUP對(duì)稱三相電路平均功率：對(duì)稱三相電路平均功率：一、三相電路的功率一、三相電路的功率6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工

25、學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院47/61 電工儀表電工儀表47注意：注意：(1) 為為相電壓相電壓與與相電流相電流的相位差角的相位差角(阻抗角阻抗角)，不要誤以為，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。是線電壓與線電流的相位差。(2) cos 為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱三相電路中即三相功率因數(shù)：為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱三相電路中即三相功率因數(shù)： cos A= cos B = cos C = cos 。2. 無(wú)功功率無(wú)功功率Q=QA+QB+QC= 3QAppllIUPIUP33cos IUIUQllppsin3sin3 P-對(duì)稱三相電路的平均功率對(duì)稱三相電路的平均功率6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電

26、工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院48/61 電工儀表電工儀表483. 視在功率視在功率一般來(lái)講，一般來(lái)講，P、Q、S 都是指三相都是指三相總和總和。4.對(duì)稱三相負(fù)載的對(duì)稱三相負(fù)載的 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率llppIUIUQPS33 22 所以，功率因數(shù)也可定義為：所以，功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S (不對(duì)稱時(shí)不對(duì)稱時(shí) 無(wú)意義無(wú)意義)6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表PIUpppppp cos3CBA常數(shù)常數(shù)平均功率平均功率PIUpppppp cos3CBA三相：瞬時(shí)功率恒定，三相：瞬時(shí)功率恒定， 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 m P可以得到均衡的機(jī)械力矩?？梢缘玫骄獾臋C(jī)械力矩。電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院49/61

27、電工儀表電工儀表49(1) 三表法：三表法：特殊：若負(fù)載對(duì)稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以特殊：若負(fù)載對(duì)稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以 3。*三三相相負(fù)負(fù)載載WWWABCN*CBAPPPP 三相四線三相四線二、三相電路功率的測(cè)量二、三相電路功率的測(cè)量6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院50/61 電工儀表電工儀表50(2) 二表法：二表法：若若W1的讀數(shù)為的讀數(shù)為P1 ， W2的讀數(shù)為的讀數(shù)為P2 ，則，則 P=P1+P2 即為三相總功率。即為三相總功率。三三相相負(fù)負(fù)載載W1ABC*W2iA+iB+iC=0 ，為使用二表法的條件。，為使用二表法的條件。6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電

28、動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院51/61 電工儀表電工儀表511.對(duì)對(duì)三相四線制：三相四線制：只有在只有在 iA+iB+iC=0 這個(gè)條件下，才能用二這個(gè)條件下，才能用二表法，即對(duì)稱時(shí)可用。表法，即對(duì)稱時(shí)可用。不能用于不對(duì)稱三相四線制不能用于不對(duì)稱三相四線制。3. 按正確極性接線時(shí)，二表中可能有一個(gè)表的讀數(shù)為負(fù)，按正確極性接線時(shí)，二表中可能有一個(gè)表的讀數(shù)為負(fù)，此時(shí)功率表指針?lè)崔D(zhuǎn)，將其電流線圈極性反接后，指針此時(shí)功率表指針?lè)崔D(zhuǎn)，將其電流線圈極性反接后，指針指向正數(shù)，但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。指向正數(shù)，但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。 注意：注意：2.對(duì)對(duì)三相三線制三相三線制：對(duì)不對(duì)稱都用二表法（無(wú)中線，

29、總有：對(duì)不對(duì)稱都用二表法（無(wú)中線，總有iA+iB+iC=0），兩塊表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，每塊），兩塊表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，每塊表的單獨(dú)讀數(shù)無(wú)意義。表的單獨(dú)讀數(shù)無(wú)意義。4. 兩表法測(cè)三相功率的接線方式有三種，注意功率表的同兩表法測(cè)三相功率的接線方式有三種，注意功率表的同極性端。極性端。6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院52/61 電工儀表電工儀表52(2) 用兩表法測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的功率，畫接線圖，求兩表讀數(shù)。用兩表法測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的功率，畫接線圖，求兩表讀數(shù)。解：解：例例4:Ul =380V, Z1=30+j40 , 對(duì)稱負(fù)載；電動(dòng)機(jī)對(duì)稱負(fù)載；電動(dòng)機(jī) PD

30、=1700W, cos =0.8(滯后滯后)。求：。求：(1) 線電流和電源發(fā)出總功率；線電流和電源發(fā)出總功率；V0220NA UA1 .5341. 440j3002201NA1A ZUI(1)DABCZ11A I2A I電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)A IZDANU1ZDZ2AI1AIAI一相電路：一相電路：6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院53/61 電工儀表電工儀表53電動(dòng)機(jī)負(fù)載：電動(dòng)機(jī)負(fù)載：W1700cos3 A2IUPlDA23. 38 . 03803cos3 A2DlDPUPI總電流：總電流：A2 .4656. 7 9 .3623. 31 .5341. 4 A2A1A

31、IIIAANiulIUP總總總,cos3 AkW74.13041.433 2121A1 RIPZANU1ZDZ2AI1AIAI 9 .36 ,8 . 0cos（滯后） A9 .3623. 3A2 IkW44.32 .46cos56.73803 又解：又解：3.44kW1.774.1 1 DZPPP6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院54/61 電工儀表電工儀表54DABCZ11A I2A I電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(2) 兩表的接法如圖。兩表的接法如圖。W1*W2V30380oBA UA9 .3623. 3o2A IV30380 V150380ooA CCA UUA9 .15623. 3B2 IV90380oCB U6.3 6.3 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表電工學(xué)電工學(xué)物電學(xué)院物電學(xué)院55/61 電工儀表電工儀表55表表W1的讀數(shù)的讀數(shù)P1：P1=UACIA2cos 1 = 380 3.23cos( 30 + 36.9 ) = 380 3.23cos(6.9 ) =1219W表表W2的讀數(shù)的讀數(shù)P2：P2=UBCIB2cos 2