瓦特表測量功率

1、實驗十二 三相電路功率的測量一、實驗目的 學習用二瓦計法和三瓦計法測量三相電路的有功功率。 了解測量對稱三相電路無功功率的方法。二、原理與說明 單相功率表根據(jù)電動系數(shù)單相功率表的基本原理，在測量交流電路中負載所消耗的功率（圖12-1）時，其示值決定于下式： 式中，為功率表電壓線圈所跨接的電壓；為流過功率表電流線圈的電流；為和之間的相位差角。 單相功率表也可以用來測量三相電路的功率，只 圖12-1是各功率表應采取適當?shù)慕臃ā?三相四線制電路功率的測量三相四線制電路中負載所消耗的總功率需用三只功率表分別測出A、B、C各相負載的功率，然后相加，即式中，、分別為A、B、C相負載消耗的功率。這種測量方法

2、稱為三瓦計法。若三相負載對稱，則每相負載消耗功率相同，這時只需用一只功率表測量任一相的功率，將其示值乘以3 即為三相電路的總功 圖12-2率。 三相三線制電路功率的測量在三相三線制電路中，通常用兩只功率表測量三相功率，又稱二瓦計法。如圖12-3所示，三相負載所消耗的總功率為兩只功率表示值的代數(shù)和，即的示值。利用功率的瞬時值表達式，不難推出上述結論。當負載對稱時，兩只功率表的讀數(shù)分別為圖12-34用二瓦計法測量三相功率時，應注意下列問題： 二瓦計法適用于對稱或不對稱的三相三線制電路。而對于三相四線制電路一般不適用。 圖12-3只是二瓦計法的一種接線方式。而一般接線原則為： 兩只功率表的電流線圈分

3、別串接入任意兩條端線中，電流線圈的對應端必須接在電源側。 兩只功率表的電壓線圈的對應端必須各自接到電流線圈的任一端，而兩只功率表的電壓線圈的非對應端必須同時接到?jīng)]有接入功率表電流線圈的第三條線上。 在對稱三相電路中，兩只功率表的讀數(shù)與負載的功率因數(shù)之間有如下關系： 負載為純電阻（即功率因數(shù)等于1）時，兩只功率表的讀數(shù)相等。 負載的功率因數(shù)大于 0.5 時，兩只功率表的讀數(shù)均為正。 負載的功率因數(shù)等于 0.5 時，其中一只功率表的讀數(shù)為零。 負載的功率因數(shù)小于 0.5 時，其中一只功率表的指針會反向偏轉。為了讀數(shù)，應把該功率表的電流線圈（或電壓線圈支路）的兩個端鈕接線互換，使指針正向偏轉，但讀數(shù)

4、取負值。有的功率 圖12-4表上帶有專門的換向開關，如圖12-4所示，將開關由“+”轉至“”的位置（即由“1”合向“2”），功率表內(nèi)的電壓線圈被反向聯(lián)接，于是功率表的指針就會改變偏轉方向。 對稱三相電路無功功率的測量方法 對稱三相電路無功功率的測量方法有兩種： 用二瓦計法測量對稱三相電路的無功功率。在對稱三相電路中，可以用二瓦計法測得的數(shù)值、來求出負載的無功功率和負載的功率因數(shù)，其表達式為： 用一瓦計法測量對稱三相電路的無功功率。在對稱三相電路中，無功功率還可以用一只功率表來測量，如圖12-5。這時三相負載所吸收的無功功率為：式中，是功率表的讀數(shù)。當負載為感性時，功率表正向偏轉；當負載為容性時

5、，功率表反向偏轉（讀數(shù)取負值）。圖12-5三、實驗內(nèi)容及步驟 測量三相電路中負載的有功功率。 用三瓦計法測量三相四線制負載對稱和不對稱時的有功功率、。 先把每塊燈泡負載中的三個燈泡并聯(lián)接好,再將三塊燈泡負載聯(lián)成星形，組成星形負載；按圖12-6所示實驗電路接線，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓, 使三相對稱電源的線電壓為220V。 按表12-1所要求的負載情況進行測量，并將測量結果記錄在表12-1中。 用二瓦計法測量三相三線制負載對稱和不對稱時的有功功率、。 先把每塊燈泡負載中的三個燈泡并聯(lián)接好,再將三塊燈泡負載聯(lián)成三角形，組成三角形負載；按圖12-7所示實驗電路接線，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓, 使三相對稱電源

6、的線電壓為127V。 按表12-1所要求的負載情況進行測量，并將測量結果記錄在表12-1中。測量值負載情況 三瓦計法二瓦計法一瓦計法(W)(W)(W)(W)(W)(W)負載對稱負載不對稱 /A相開路 /表12-1 用三瓦計法和二瓦計法所測出的不對稱負載的有功功率，進行比較。負載情況說明： 負載對稱: 每塊燈泡負載代表三相負載中的一相，三塊燈泡負載分別代表A、B、C三相負載，當負載對稱時，A、B、C三相的燈泡應該全亮。 負載不對稱有兩種情況: ）三塊燈泡負載中的燈泡點亮的盞數(shù)不均勻，其中：A相亮1盞燈、B相亮2盞燈、C相的3盞燈全亮。）A相開路: 將A相的燈泡開關都打開，此時A相的3盞燈全不亮。

7、2用一瓦計法測量三相三線制電路中負載對稱時的有功功率。 先把每塊燈泡負載中的三個燈泡并聯(lián)接好,再將三塊燈泡負載聯(lián)成三角形，組成圖12-8三角形負載；按圖128所示實驗電路接線，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓, 使三相對稱電源的線電壓為127V。 測量負載對稱時的有功功率，并將測量結果記錄在表12-1中。四、注意事項 正確使用調(diào)壓器。 注意功率表的接線方法、電壓量程和電流量程的選擇，以及功率表的讀數(shù)方法。 負載端的線電壓不得超過給定值。五、預習與思考 復習三相電路功率及其測量方法的相關知識。 如何用一瓦計法、二瓦計法和三瓦計法測量三相電路中，負載為對稱或不對稱時的有功功率？六、實驗報告要求 在三相電路中，根據(jù)用一瓦計法和二瓦計法測量出負載對稱時的有功功率，分別計算出負載的無功功率和功率因數(shù)角。 能否用二瓦計法測三相四線制不對稱負載的功率？為什么？ 能否用二瓦計法測量三相四線制不對稱負載的有功功