《电气测量》PPT课件

张丝
四、低功率因数功率表的使用
➢ 要正确接线； ➢ 要正确读数：低功率因数功率表提供三个额定值， 即额定电压、额定电流和额定功率因数。使用时除电 压、电流不得超过额定值外，还应注意：
若被测功率因数大于额定功率因数，要注意指针是否超过
满度； 若被测功率因数小于额定功率因数，要注意指针虽未超过 满度，电流圈的电流可能超过额定值。为此测量功率时最好 再用一个电流表监视电流状态。
KI1
U Rad
cos
cos(
)
上式与无感抗的功率表
指针偏转角相比其误差为
补偿电容
cos
cos( - ) - cos cos
(cos
tg
sin ) cos
1
功率因数越低 ，tg 越大，造成的误差就越大，对于测量低功率因
数的功率，十分不利，加接补偿电容后，可消除感抗影响，使 减少，
误差下降。
D34—W型功率表
同时，要采取措施消除
示值中的表耗功率部分。
解决办法是在电压电路
中，串联一个补偿线圈
产生附加力矩以抵消表
耗功率。使得所减少的
读数值正好等于表耗功
率读数的增加值。
二、带补偿电容的低功率因数功率表
由于功率表的电压线圈存
在感抗，通过电压线圈的电
流与电压的相位差为 ，功
率表指针偏转角为
KI1I2 cos
三表法
适用于三相四线制，电压、负载不对称的系 统，被测三相总功率为三表读数之和，即
P P1 P2 P3
二、用三相功率表测三相功率
将两只或三只或 单相功率表的可动线 圈装在一个公共转轴 上即组成两元件或三 元件的三相功率表， 分别用于三相三线制 与三相四线制。其公 共转轴的转矩直接反 映三相总功率，因此 可从标尺上直接读出 三相功率。
三、采用张丝结构低功率因数功率表
1.采用张丝结构低功率因数功率表，是从提高灵敏度 方面着眼，解决功率示值力小，灵敏度高。在同样电流条件下，能得到较大的 偏转角度。
2.采用张丝结构之后，如果使用光指示装置，则可得 到更高的仪表灵敏度。
一、带补偿线圈的低功率因数功率表
这种功率表主要着眼于解决表耗问题。本来功率表的读数
中就包含有表耗功率，但一般功率表，表耗功率比功率示
值小很多，可以忽略，而低功率因数功率表，因为采用大
额定电流，表耗功率较大，又采用小功率示值，使得示值
中所含的表耗功率所占比例
加大，造成读数的误差，
补偿线圈
因此在加大额定电流的
例：若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电 流量程为5A，标度尺满刻度格数为150格，用它测 量某负载消耗的功率时，指针偏转80格。求负载 消耗的功率。
解： 先求功率表的分格常数
C U N I N 300 5 10W / 格
m
150
被测功率
P C 1080 800W
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主要用于直流电路中测量小功率或交流50赫兹 电路中测量功率。
（1）该表准确度等级为0.5级，额定功率因数cosφ＝0.2。 基本技术特性如下：
a）仪表串联电路的额定电流为双量限， 供应下列五种规格： 0.25－0.5A；0.5－1A；1－2A； 2.5－5A；5－10A。 b）仪表并联电路的额定电压为三量限， 供应下列各种规格： 25/50/100V；50/100/200V；75/150/300V； 150/300/600V。 （2）连接方法
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第四节 三相功率的测量
一、用单相功率表测三相功率 一表法
适用于电压、负载对称的系统。三相负载的总功率， 等于功率表读数的三倍。
P 3 P
对于三相三线完全对称电路来说，则可按上图接线方 式测量；但如果被测电路的中点不便于接线，或负载不 能断开，则应按下图所示的线路进行测量。图中，电压 支路的非发电机端所接的是人工中点，即由两个与电压 支路阻抗值相同的阻抗接成丫形，作为人工中点。
Electrical Measure
第三章 功率和电能的测量
• 第一节 功率和电能的测量方法 • 第二节 电动系功率表 • 第三节 低功率因数功率表 • 第四节 三相功率的测量 • 第五节 感应系电能表及电能的测量 • 第六节 三相有功电能表 • 第七节 三相无功电能表和无功电能的测量 • 第八节 电子式单相电能表 • 第九节 电子式三相电能表 • 第十节 电子式单相复费率电能表 • 第十一节 集中抄表与电子式IC卡预付费电能表
串联，反映负载电流 I ，可动线圈与 负载并联，反映负载电压 U ，按电动
系仪表工作原理，可推出可动线圈的
偏转角正比于负载功率P。
KI1 I 2
KI
U R2
KPP
如果U、I 为交流，同样可推出可动线
圈的偏转角正比于交流负载功率P。
K i1i2 K
2I sin(t )
2U sin t
R
KPU I cos KP P
本章要点
• 本章介绍电动系功率表、低功率因数功率表、 三相功率表、感应系电能表的原理与使用方法,其 中工作原理可作一般了解，测量方法以及测量时 的电路连线，包括单相与三相，有功与无功的功 率表、有功与无功电能表都必须熟练掌握。
• 本章第八、九节介绍电子式电能表的原理与电 路结构，由于电测仪表广泛应用电子电路，通过 电子电能表的电路结构，进一步了解仪表中电子 器件的使用方法。
两元件三相功 率表结构
三、三相无功功率表的测量
1、一表跨相法
2、两表跨相法
3、三表跨相法
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第五节 感应系电能表及电能的测量
一、电能表的概述
1、电能表的分类 我国电能表的标准体系可以有以下几种分类。 (1)按使用电源的性质分：交流电能表与直流电能表； (2)按用途分：有功电能表、无功电能表和复费率电能表及多功能电能表； (3)按精度等级分：
例: 有一感性负载，额定功率为600W，额定电压 为220V，cos＝0.8。现要用功率表去测量它实际 消耗的功率，试选择所用功率表的量程。
解 因为负载额定电压为220V，应选功率表电压 量程为300V。
负载额定电流为 I P 600 3A.4
U cos 220 0.8
故确定选用电流量程为5A，电压量程为300V，功 率量程为300×5=1500W的功率表。
二表法
适用于三相三线制，通过电流线圈的电流为线电流， 加在电压线圈上的电压为线电压，三相总功率等于 两表读数之和。考虑它们的相位关系，当三相电路 对称时，由图所示相量图可以看出，三相负载的总 功率等于
P U AC I A cos(U AC I A ) UBC I B cos(UBC I B ) P1 P2
四、变换式功率表的工作原理
变换式功率表先通过由两个互感器组成的取样电路，检
测负载的电压与电流，由于两个互感器的一次绕组接法相
反，使得互感器二次绕组的电流与负载的u、i关系如下式
所示。
i1
N1 N2
u (
RA
i)
i2
N1 N2
u (
RA
i)
半导体二极管是一个非线性元件，适当调整R0和R1 然后利用半导体二极管的平方律特性，使得磁电系指示
功率表的选择和使用方法
二、扩大功率表电流量程
扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩 大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈 从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。
固定线圈串联
固定线圈并联
但功率表的固定线圈只有两个，因此这种办 法只能扩大量程一倍。
三、扩大功率表电压量程
扩大电压量程可改变可动线圈的串联附加电 阻，阻值不同时，可得到不同的电压量程，但 工程上使用的电压等级都是按标准规定的， 所 以功率表的电压量程也都取标准值。
如果功率表中没有附加的分格常数表，其分格常数C也可按下式计算
C UNIN m
求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率 P＝C·α
1
V 150 300 600
I
2
I
3
4 5
1——电压接线端子 2——电流接线端子 3——标度盘
4——指针零位调整器
5——转换功率正负的旋钮
图 功率表前面板示意图
图 D26型仪表
图 两表法测量三相三线制负载功率 (a )对称三相负载相量图 ( b) 两表法接线图
两表法测量的注意事项： （1）接线时应使两个功率表的电流线圈串联接入电路任 意两相线上（如分别串接在A、B相线上），使其通过的 电流为三相电路的线电流，两只功率表的电压支路的发 电机端必须接至电流线圈所在相线，而另一端则必须接 至没有接电流线圈的第三相上,如图(b)。 （2）读数时必须把符号考虑在内： 1）负载对称为纯阻性时，两表读数相等。 2）负载对称且功率因数为0.5，有一只功率表读数为0。 3）负载对称且功率因数小于0.5，一只功率表读数为负值。
*号表示“电源端”
功率表的正确接线
(a)电压线圈前接
( b)电压线圈后接
五、功率表的错误接线
电源端*不接同 一极性的错误
可动线圈与固 定线圈间存在 电位差的错误
六、功率表的读数
便携式功率表一般都有几种电流和电压量程，但标度尺却只有一 条，因此功率表的标度尺上只标有分格数，而不标瓦特数。当选用不 同的量程时，功率表标度尺的每一分格所表示的功率值不同。通常把 每一分格所表示的瓦特数称为功率表的分格常数。
第一节 功率和电能的测量方法
一、功率测量方法
1.直接法：用电动系或数字的单相功率表测量单相功
率。用单相功率表接成两表法或三表法或用三相功率表 测量三相功率，两表法或三表法虽然有求和过程，但一 般仍将它归为直接法。
2.间接法：直流通过测量电压、电流间接求得功率。
交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。
例：D26－W型便携式单相功率表的电流量程为 5／10A，电压量程为150／300／600 V，其功率 量程有：