項(xiàng)目五功率的測(cè)量-qxy.ppt

項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,1.直接法：用電動(dòng)系或數(shù)字的單相功率表測(cè)量單相功率。用單相功率表接成兩表法或三表法或用三相功率表測(cè)量三相功率，兩表法或三表法雖然有求和過程，但一般仍將它歸為直接法。 2.間接法：直流通過測(cè)量電壓、電流間接求得功率。交流則需要通過電壓、電流和功率因數(shù)求得功率。,一、功率測(cè)量方法,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,二、直流功率測(cè)量方法,1.用電流表和電壓表測(cè)量直流功率,用電壓表和電流表測(cè)直流功率,P = UI,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,二、直流功率測(cè)量方法,2. 用功率表直接測(cè)量直流功率,用電動(dòng)系功率表直接測(cè)直流功率，這是最方便的方法。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,二、直流功率測(cè)量方法,3. 用數(shù)字功率表測(cè)量直流功率,數(shù)字功率表實(shí)際上是由數(shù)字電壓表配上功率-電壓變換器構(gòu)成，由于數(shù)字電壓表能快速準(zhǔn)確測(cè)出電壓值，所以只要功率變換準(zhǔn)確，測(cè)出的功率也比較準(zhǔn)確?，F(xiàn)在其誤差可以小于0.02 % 0.1 %。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,二、直流功率測(cè)量方法,4. 用直流電位差計(jì)測(cè)量直流功率,這是一種準(zhǔn)確度比較高的方法。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,用直流電位差計(jì)測(cè)量直流功率,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,三、單相交流功率測(cè)量方法,1. 用間接法測(cè)量交流功率,在正弦交流電路中，交流功率可以表示為有功功率、無功功率和視在功率，其計(jì)算公式為：,有功功率原則上可以用間接法測(cè)量，即通過電壓表、電流表和相位表分別測(cè)出U、I、cos，再計(jì)算出P值，將S和P值代入無功功率公式求出即可。,由于相位表的準(zhǔn)確度不高，所以用這種方法來求有功功率P用的很少。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)一 功率的測(cè)量方法,三、單相交流功率測(cè)量方法,2. 用功率表直接測(cè)量直流功率,電動(dòng)系功率表既可以作為直流功率表，也可作為交流功率表。電動(dòng)系功率表有兩組線圈，它不但反映電壓與電流的乘積，而且也能反映電壓和電流間的相位關(guān)系，是一種測(cè)量功率的理想儀表。,磁電系也可以作為功率表，但需與變換器配合構(gòu)成所謂變換式功率表，這種儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、抗干擾能力強(qiáng)，所以用得很普遍，特別是安裝式功率表。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,三、單相交流功率測(cè)量方法,單相交流變換式功率表,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,變換式功率表的工作原理,變換式功率表先通過由兩個(gè)互感器組成的取樣電路，檢測(cè)負(fù)載的電壓與 電流，由于兩個(gè)互感器的一次繞組接法相反，使得互感器二次繞組的電流 與負(fù)載的u、i關(guān)系如下式所示。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,一、工作原理,二、擴(kuò)大功率表電流量程,三、擴(kuò)大功率表電壓量程,四、功率表正確接線,五、功率表的錯(cuò)誤接線,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,一、工作原理,電動(dòng)系儀表是測(cè)量功率的最常用儀表， 測(cè)功率時(shí)儀表的固定線圈與負(fù)載串聯(lián)， 反映負(fù)載電流 I ，可動(dòng)線圈與負(fù)載并聯(lián)， 反映負(fù)載電壓 U ，按電動(dòng)系儀表工作原理， 可推出可動(dòng)線圈的偏轉(zhuǎn)角正比于負(fù)載功率P。,如果U、I 為交流，同樣可推出可動(dòng)線 圈的偏轉(zhuǎn)角正比于交流負(fù)載功率P。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,擴(kuò)大功率表量程可分別為擴(kuò)大電流量程或擴(kuò)大電壓量程，擴(kuò)大電流量程可將兩個(gè)固定線圈從串聯(lián)改為并聯(lián)，量程可相應(yīng)擴(kuò)大一倍。,但功率表的固定線圈只有兩個(gè)，因此這種辦法只能擴(kuò)大量程一倍。,二、擴(kuò)大功率表電流量程,固定線圈串聯(lián),固定線圈并聯(lián),項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,三、擴(kuò)大功率表電壓量程,擴(kuò)大電壓量程可改變可動(dòng)線圈的串聯(lián)附加電阻，阻值不同 時(shí)，可得到不同的電壓量程，但工程上使用的電壓等級(jí)都是按 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的， 所以功率表的電壓量程也都取標(biāo)準(zhǔn)值。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,四、功率表正確接線,功率表正確接線應(yīng)遵守“電源端”守則，即接線時(shí)應(yīng)將“電源端”接在 電源的同一極性上。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)二 電動(dòng)系功率表,五、功率表的錯(cuò)誤接線,電源端*不接同 一極性的錯(cuò)誤,可動(dòng)線圈與固定線圈間存在電位差的錯(cuò)誤,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,一、帶補(bǔ)償線圈的低功率因數(shù)功率表,二、帶補(bǔ)償電容的低功率因數(shù)功率表,三、采用張絲結(jié)構(gòu)低功率因數(shù)功率表,四、使用低功率因數(shù)功率表的注意點(diǎn),項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,用一般功率表測(cè)量低功率因數(shù)的功率存在如下問題 在低功率因數(shù)的情況下，電流大功率小，若按功率選用，電流的額定值太小。若按電流選用，在滿電流的情況下，也只能使用功率表標(biāo)尺的前幾個(gè)小格，無法準(zhǔn)確讀數(shù)。 以測(cè)量功率因數(shù)為0.1，額定電壓為500V，額定電流為10A，功率為500W的電路為例。選用500V、500W的的普通功率表，額定電流只有1A。選用500V、10A的普通功率表，其最大示值為5000W。500W只能使用標(biāo)尺的前1/10部分。 可見測(cè)量低功率因數(shù)的功率表必須具備大電流和低功率示值兩個(gè)特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)上必須采取一些措施，一方面提高儀表的靈敏度，使它能測(cè)量低功率，另一方面要提高功率表的電流額定值，在加大電流額定值的時(shí)候，還要注意不使表耗功率太大。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,一、帶補(bǔ)償線圈的低功率因數(shù)功率表,這種功率表主要著眼于解決表耗問題。本來功率表的讀數(shù)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，而低功率因數(shù)功率表，因?yàn)椴捎么箢~定電流，表耗功率較大，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，造成讀數(shù)的誤差， 因此在加大額定電流的 同時(shí)，要采取措施消除 示值中的表耗功率部分。 解決辦法是在電壓電路 中，串聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償線圈 產(chǎn)生附加力矩以抵消表 耗功率。使得所減少的 讀數(shù)值正好等于表耗功 率讀數(shù)的增加值。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,由于功率表的電壓線圈存在感抗，通過電壓線圈的電流與電壓的相位差為 ，功率表指針偏轉(zhuǎn)角為,上式與無感抗的功率表指針偏轉(zhuǎn)角相比其誤差為,功率因數(shù)越低 ， 越大，造成的誤差就越大，對(duì)于測(cè)量低功率因數(shù)的功率，十分不利，加接補(bǔ)償電容后，可消除感抗影響，使 減少，誤差下降。,補(bǔ)償電容,二、帶補(bǔ)償電容的低功率因數(shù)功率表,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,1.采用張絲結(jié)構(gòu)低功率因數(shù)功率表，是從提高靈敏度方面著眼，解決功率示值的問題。使得功率較小時(shí)，也能有較大示值。這是因?yàn)閺埥z結(jié)構(gòu)不用轉(zhuǎn)軸，摩擦力小，靈敏度高。在同樣電流條件下，能得到較大的偏轉(zhuǎn)角度。 2.采用張絲結(jié)構(gòu)之后，如果使用光指示裝置，則可得到更高的儀表靈敏度。,張絲,三、采用張絲結(jié)構(gòu)低功率因數(shù)功率表,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)三 低功率因數(shù)功率表,低功率因數(shù)功率表提供三個(gè)額定值，即額定電壓、額定電流和額定功率因數(shù)。使用時(shí)除電壓、電流不得超過額定值外，還應(yīng)注意: 1.若被測(cè)功率因數(shù)大于額定功率因數(shù)，要注意指針是否超過滿度。 2.若被測(cè)功率因數(shù)小于額定功率因數(shù)，要注意指針雖未超過滿度，電流圈的電流可能超過額定值。為此測(cè)量功率時(shí)最好再用一個(gè)電流表監(jiān)視電流狀態(tài)。,四、使用低功率因數(shù)功率表的注意點(diǎn)：,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,二、三相無功功率的測(cè)量,任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,1一表法（對(duì)稱三相系統(tǒng)）,Y形連接的負(fù)載,形連接的負(fù)載,P=3P1,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,1一表法,人工中點(diǎn)法,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,2兩表法 適應(yīng)于三相三線制電路 ，測(cè)量電路如圖。,PW1讀數(shù)為,PW2讀數(shù)為,三相負(fù)載消耗的總功率為,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,2兩表法,a.負(fù)載對(duì)稱并為阻性時(shí)，兩表讀數(shù)相等。 b.負(fù)載對(duì)稱且功率因數(shù)為0.5，有一只功率表讀數(shù)為0。 c.負(fù)載對(duì)稱且功率因數(shù)小于0.5，一只功率表讀數(shù)為負(fù)值。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量-兩表法,當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，兩表讀數(shù)分別為,說明： （1）接線方式不唯一； （2）在正確接線的情況下，由于 或 可能大于90， W1或W2為負(fù)值，所以功率表可能出現(xiàn)反偏現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)將 該表的電流線圈反接再進(jìn)行測(cè)量，但該表的讀數(shù)取負(fù)值。 （3）一只表的讀數(shù)沒有意義，它不代表三相負(fù)載的某一 部分功率。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,3一表換相法 適用于Y形連接的負(fù)載中點(diǎn)不能引出或形連接的負(fù)載 每相不能斷開的情況。,三相總功率為,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,三相總功率為,形連接的負(fù)載,3一表換相法,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,一、三相有功功率的測(cè)量,4三相有功功率表,三相有功功率表實(shí)際上是利用一表法和兩表法測(cè)量三相 功率的原理，將兩個(gè)或三個(gè)單相功率表的測(cè)量機(jī)構(gòu)組合起來而 構(gòu)成的。利用一表法測(cè)量原理構(gòu)成的三相有功功率表稱為三元 件三相功率表，三個(gè)單元的可動(dòng)部分固定在同一轉(zhuǎn)軸上。因 此，儀表的總轉(zhuǎn)矩等于三個(gè)單元轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和。利用兩表法測(cè) 量原理構(gòu)成的三相有功功率表稱為兩元件三相功率表。兩個(gè)單 元的可動(dòng)部分固定在同一轉(zhuǎn)軸上。因此，儀表的總轉(zhuǎn)矩等于兩 個(gè)單元轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,二、三相有無功率的測(cè)量,1一表法 用一只功率表取其中一相的電流和另外兩相間的電壓， 可以實(shí)現(xiàn)三相對(duì)稱負(fù)載的無功功率測(cè)量。 2兩表法 適應(yīng)三相對(duì)稱負(fù)載，測(cè)量電路與兩表法測(cè)量三相有功功 率的電路相同。,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,二、三相有無功率的測(cè)量,3兩表人工中點(diǎn)法 適應(yīng)于三相三線制電路的任意負(fù)載 。,三相總無功功率為,項(xiàng)目五 功率的測(cè)量-任務(wù)四 三相功率的測(cè)量,二、三相有無功率的測(cè)量,4三表法 適應(yīng)于三相三線制電路的任意負(fù)載。,三相總無功功率為,三