三相電路功率的測量

可編輯可編輯精品文檔，歡迎下載精品文檔，歡迎下載可編輯精品文檔，歡迎下載三相電路功率的測量一、實驗目的1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法測量三相電路有功功率。2.了解測量對稱三相電路無功功率的方法。3.熟練掌握功率表的接線和使用方法。二、原理說明1.單相功率表根據電動系數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P決定于下式：P=UIcosφ圖12-1式中，U為功率表電壓線圈鎖跨接的電壓；I為流過功率表電流線圈的電流；φ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，只是各功率表應采取適當的接法。2.三相四線制電路功率的測量對于三相四線制供電的三相星形聯接的負載（即Y0接法），可用一只功率表測量各相的有功功率PA、PB、PC，三相功率之和（ΣP=PA+PB+PC）即為三相負載的總有功功率值（所謂的一瓦特表法就是用一只單相功率表去分別測量各相的有功功率）。實驗線路如圖10-1所示。若三相負載是對稱的，則只需測量一相的功率即可，該相功率乘以3即得三相總的有功功率。如圖12-2。圖12-2可編輯可編輯精品文檔，歡迎下載精品文檔，歡迎下載可編輯精品文檔，歡迎下載3.三相三線制電路功率的測量三相三線制供電系統(tǒng)中，不論三相負載是否對稱，也不論負載是Y接還是Δ接，都可用二瓦特表法測量三相負載的總有功功率。測量線路如圖12-3所示。三相負載所消耗的總功率P為兩只功率表示值的代數和，即P=P1+P2=UACIAcosφ1+UBCIBcosφ2=PA+PB+PC。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，兩只功率表的讀數分別為P1=UACIAcosφ1=UACIAcos(30°-φ)P2=UBCIBcosφ2=UBCIBcos(30°+φ)圖12-34.用二瓦計法測量三相功率時，應注意下列問題（1）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。（2）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沒有接入功率表電流線圈的第三條線上。在對稱三相電路中，兩只功率表的讀數與負載的功率因數之間有如下關系：負載為純電阻（即功率因數等于1）時，兩只功率表的讀數相等。負載的功率因數大于0.5時，兩只功率表的讀數均為正。負載的功率因數等于0.5時，其中一只功率表的讀數為零。負載的功率因數小于0.5時，其中一只功率表的指針會反向偏轉。為了讀數，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，但讀數取負值。可編輯可編輯精品文檔，歡迎下載精品文檔，歡迎下載可編輯精品文檔，歡迎下載5.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值P1、P2來求出負載的無功功率Q和負載的功率因數φ。其表達式為“Q=（P1-P2）φ=arctan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12-4。這時三相負載所吸收的無功功率為Q=P式中，P是功率表的讀數。當負載為感性時，功率表正向偏轉；當負載為容性時，功率表反向偏轉（讀數取負值）。圖12-4三、實驗內容（1）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PA、PB、PC。按圖12-5連接線路，每組以兩個燈泡串聯為一組負載,再將每組燈泡連接成星形，組成星形負載。按表12-1所要求的負載情況進行測量，并將測量結果記錄表中。可編輯可編輯精品文檔，歡迎下載精品文檔，歡迎下載可編輯精品文檔，歡迎下載圖12-5（2）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P1、P2。圖12-6按圖12-6連接線路，每組以兩個燈泡串聯為一組負載，再將每組負載連接成三角形，組成三角形負載。按表12-1所要求的負載情況進行測量，并將測量結果記錄表中。表12-1測量值負載情況三瓦計法二瓦計法一瓦計法PA(W)PB(W)PC(W)P1(W)P2(W)P(W)負載對稱負載不對稱/A相開路/（3）用一瓦計法測量三相三線制負載對稱和不對稱時的有功功率P。按圖12-7連接線路，每組以兩個燈泡串聯為一組負載，再將每可編輯可編輯精品文檔，歡迎下載精品文檔，歡迎下載可編輯精品文檔，歡迎下載組負載連接成三角形，組成三角形負載。按表12-1所要求的負載情況進行測量，并將測量結果記錄表中。圖12-7四.實驗模塊名稱數量 型號1.三相空氣開關 1塊 MC10012.三相熔斷器 1塊 MC10023.三相負載板2塊 MC10934.單相電量儀 1塊 MC10985.三相功率表板1塊 MC10266.電流插孔板1塊 MC1023B7.安全導線與短接橋 若干 P12-1和B511五、思考題1.與兩瓦計法相比較，三瓦計法有什么優(yōu)點？2.測量功率時為什么在線路中通常都接有電流表和電壓表？六、實驗報告要