三相电路电功率的测量(实验报告电子版)

实验（二）三相电路电功率的测量（选做）

一、实验目的

（1）熟悉功率表的正确使用方法

（2）掌握三相电路中有功功率的各种测量方法

二、实验原理

（1）工业生产中经常碰到要测量对称三相电路与不对称三相电路的有功功率的测量问题。测量的方法很多，对于三相三线制采用二瓦计法

（2）二瓦计法

在三线制中，不论对称与否，常采用二瓦计法测量三相总功率，接线方式有三种如图2所示。以接法1为例证明二瓦表读数之和等于三相总功率：

瞬时功率 p

1=u

AB

i

A

=（u

A

-u

B

）i

A

p

2

=u

CB

i

C

=（u

C

-u

B

）i

C

p

1

+p

2

=u

A

i

B

+u

C

i

C

-u

B

（i

A

+i

C

）

由于在三线制中 i

A +i

B

+i

C

=0

所以 -（i

A +i

C

）=i

B

于是 p=p

1+p

2

=u

A

i

A

+u

B

i

B

+u

C

i

C

图2 A B

C

接法3 接法1

接法2

U

B

φ

C

U

AB

U

CB

I C

I A

U

A

U

BC

30°

30°

φ

A

U

C

图3

瓦特表读数为功率的平均值

P=P

1

+P

2

=

如果电路对称，可作矢量如图3所示

由图可得：

P 1=U

AB

I

A

cos（φ+30°）

P 2=U

CB

I

C

cos（φ-30°）

因为电路对称，所以

U AB =U

BC

=U

CA

=U

L

（U

L

为线电压）

I A =I

B

=I

C

=I

L

（I

L

为线电流）

P 1=U

L

I

L

cos（φ+30°）

P 2=U

L

I

L

cos（φ-30°）

利用三角等式变换可得： P=P

1+P

2

=U

L

I

L

cosφ

下面讨论几种特殊情况

①φ=0 可得

P

1=P

2

读数相等

②φ=±60°

φ=+60° P

1

=0

φ=-60° P

2

=0

③ |φ|>60°

φ>60° P

1

< 0

φ<60° P

2

< 0

在最后一种情况下有一瓦特表指针反偏，这时应该将瓦特表电流线圈两个端子对调，同时读数应算负值。

三、实验内容

用二瓦表法测量三相三线制对称负载的三相有功功率

四、实验步骤

1．三相对称负载用灯泡组成，采用图2中的接法1。

2．所测数据列表：

表二二瓦表法测三相三线制对称负载有功功率