交流電流表與電壓表

1、第二節(jié)交流電流表與電壓表配電柜上的交流儀表1T1-A型電磁系電流表一、電磁系測量機構(gòu)一、電磁系測量機構(gòu)n電磁系測量機構(gòu)主要由固定線圈固定線圈和可可動軟磁鐵片動軟磁鐵片組成。這里，游絲的作用游絲的作用只是產(chǎn)生反作用力矩只是產(chǎn)生反作用力矩，而不通過電流。n根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為吸引吸引型型和排斥型排斥型兩類。吸引型測量機構(gòu)排斥型測量機構(gòu)磁感應(yīng)阻尼器原理示意圖吸引型測量機構(gòu)工作原理電流正向電流正向電流反向電流反向排斥型測量機構(gòu)工作原理電流正向電流正向電流反向電流反向電磁系測量機構(gòu)的工作原理電磁系測量機構(gòu)的工作原理 利用通電流的固定線圈產(chǎn)生磁場，利用通電流的固定線圈產(chǎn)生磁場，使鐵心磁化。然后利用

2、線圈與鐵心使鐵心磁化。然后利用線圈與鐵心（吸引型）或鐵心與鐵心（排斥型）（吸引型）或鐵心與鐵心（排斥型）相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，帶動指針偏相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，帶動指針偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。指針偏轉(zhuǎn)角與線圈中電流的關(guān)系指針偏轉(zhuǎn)角與線圈中電流的關(guān)系 n吸引型測量機構(gòu)：轉(zhuǎn)動力矩取決于固定線圈的固定線圈的磁場磁場和可動鐵片被磁化后的磁場強弱可動鐵片被磁化后的磁場強弱，而它們磁場的強弱又都與被測電流有關(guān)。轉(zhuǎn)動力矩的轉(zhuǎn)動力矩的大小應(yīng)與線圈磁勢的平方成正比大小應(yīng)與線圈磁勢的平方成正比。n排斥型測量機構(gòu)：轉(zhuǎn)動力矩取決于固定鐵片固定鐵片和可動鐵片被磁化后磁場的強弱可動鐵片被磁化后磁場的強弱，而它們的磁場也都與被測電流有關(guān)。

3、排斥型測量機構(gòu)轉(zhuǎn)動力矩的大小也應(yīng)與線圈產(chǎn)生磁勢的平方成正比。 顯然，電磁系測量機構(gòu)的轉(zhuǎn)動力矩與線圈磁勢的平方成正比，即MK1（N I）2 上式說明，電磁系測量機構(gòu)指針的電磁系測量機構(gòu)指針的偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角與被測電流的平方成正比與被測電流的平方成正比，因此可用來測量被測電流的大小。電磁系儀表的特點電磁系儀表的特點優(yōu)點優(yōu)點n既可測量直流，又可測量交流。n過載能力強，制造成本低。缺點缺點：n標度尺刻度不均勻。n易受外磁場影響。電磁系電流表的刻度不均勻磁屏蔽的原理磁屏蔽的原理無定位結(jié)構(gòu)無定位結(jié)構(gòu)二、交流電流表二、交流電流表n電磁系交流電流表通常由電磁系測量機構(gòu)組成。由于電磁系電流表的固定線圈直接串聯(lián)在被測

4、電路中，所以，要制造不同量程的電流表時，只要改改變線圈的線徑和匝數(shù)即可。變線圈的線徑和匝數(shù)即可。 電磁系電流表n安裝式電磁系電流表安裝式電磁系電流表：一般制成單量程，但最大量程不得超過200A。在測量較大的交流電流時，儀表須與電流互感器配合使用。n便攜式電磁系電流表便攜式電磁系電流表：一般都制成多量程的。但它不能采用并聯(lián)分流電阻的方法擴大量程。而是采用將固定線圈分段，然后利用分段線圈的串、并聯(lián)來實現(xiàn)。雙量程電磁系電流表原理線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)三、交流電壓表三、交流電壓表n電磁系交流電壓表由電磁系測量機構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)組成。 n安裝式交流電壓表安裝式交流電壓表:一般都做成單量程的，且最大量程不超過6

5、00V。要測量更高的交流電壓時，儀表要與電壓互感器配合使用。n便攜式交流電壓表便攜式交流電壓表:一般都做成多量程 的，并采用了共用式分壓電路。 雙量程電磁系電壓表四、整流系交流電壓表四、整流系交流電壓表整流系電流表和電壓表整流系交流電壓表的組成整流系交流電壓表的組成n磁電系測量機構(gòu)和整流裝置組成的儀表稱為整流系儀表。n整流系交流電壓表是在整流系儀表的基礎(chǔ)上串聯(lián)分壓電阻而成的。其中，整流系測量機構(gòu)是整個儀表的核心。 整流系交流電壓表中的整流電路半波整流電路全波整流電路n交流電的大小習(xí)慣上是指交流電的有效值。為此，我們可根據(jù)交流電有效值與平均值之間的關(guān)系來刻度標度尺。n對于半波整流 I有效1.11

6、 I平均n對于全波整流 I有效2.22 I平均 這樣一來，交流電壓表的標度尺就可以直接按交流電的有效值來進行刻度，即整流系交流電壓表的讀數(shù)是正弦交流電壓的有效值。 思考與練習(xí)n簡述電磁系儀表的結(jié)構(gòu)。n為什么電磁系儀表可以交直流兩用？n磁電系儀表和電磁系儀表的標度尺有什么不同？為什么？n電磁系儀表的過載能力為什么比較強？n如何減小外磁場對電磁系儀表的影響？n便攜式電磁系電流表是如何擴大量程的？n整流系交流電壓表有哪些優(yōu)缺點？返回章目錄第三節(jié)儀用互感器 儀用互感器是用來按比例變換交流電壓或交流電流的儀器，它包括變換交流電壓的電壓互感器和變換交流電流的電流互感器。一、儀用互感器的用途一、儀用互感器的

7、用途n 擴大交流儀表的量程。n 測量高電壓時保證工作人員和 儀表的安全。n 有利于儀表生產(chǎn)的標準化，降低生產(chǎn)成本。二、電流互感器二、電流互感器n電流互感器實際上是一個降流變壓器，能把一次側(cè)的大電流變換成二次側(cè)的小電流。一般電流互感器二次側(cè)的額定電流為5A。 n電流互感器的一次側(cè)額定電流I1N與二次側(cè)額定電流I2N之比，叫做電流互感器的額定變流比，用KTA表示，即1NTA2NIKI電流互感器的符號電流互感器的接線圖與電流互感器配合使用的交流電流表LDZJ1-10型 常用電流互感器常用電流互感器LDZJ1-10型型 LQG-0.5型型 LAZBJ-10型型 LMZ1-0.5系列系列 電流互感器的正

8、確使用電流互感器的正確使用n要正確接線。將電流互感器的一次側(cè)與被測電路串聯(lián)，二次側(cè)與電流表串聯(lián)。n電流互感器的二次側(cè)在運行中絕對不允許開路。因此，在電流互感器的二次側(cè)回路中嚴禁加裝熔斷器。運行中需拆除或更換儀表時，應(yīng)先將電流互感器的二次側(cè)短路后再進行操作。n電流互感器的鐵心和二次側(cè)的一端必須可靠接地。 n接在同一互感器上的儀表不能太多。 二、電壓互感器二、電壓互感器n 電壓互感器實際上就是一個降壓變壓器，它能將一次側(cè)的高電壓變換成二次側(cè)的低電壓。n電壓互感器二次側(cè)的額定電壓一般為100V。n電壓互感器一次側(cè)額定電壓U1N與二次側(cè)額定電壓U2N之比，稱為電壓互感器的額定變壓比，用KTV表示，即

9、2N1NTVUUK電壓互感器的符號電壓互感器接線圖常用電壓互感器JDJ-6、10型型JDZ-3、6、10Q型型 JDG4-0.5型型 電壓互感器的正確使用電壓互感器的正確使用 n要正確接線。將電壓互感器的一次側(cè)與被測電路并聯(lián)，二次側(cè)與電壓表并聯(lián)。n電壓互感器的一次側(cè)、二次側(cè)在運行中絕對不允許短路。因此，一次側(cè)、二次側(cè)都要加裝熔斷器。n電壓互感器的鐵心和二次側(cè)的一端必須可靠接地。 思考與練習(xí)n儀用互感器的用途有哪些？n為什么不能用并聯(lián)分流電阻的方法擴大交流電流表的量程？n如何正確使用電流互感器和電壓互感器？n為什么電流互感器的二次側(cè)在運行中絕對不允許開路？而電壓互感器的二次側(cè)在運行中絕對不允許短

10、路？n能用電壓互感器擴大直流電壓表的量程嗎？為什么？返回章目錄第四節(jié)鉗形電流表n鉗形電流表的最大優(yōu)點是可以在不切斷電路的情況下測量運行中的交流電動機的工作電流，從而很方便地了解電動機的工作狀態(tài)。n實際使用的鉗形電流表分為指針式和數(shù)字式兩大類。一、鉗形電流表的構(gòu)造及原理互感器式鉗形電流表n 互感器式鉗形電流表只能測量交流電流。如T301、T302、MG24等型號的鉗形電流表就屬于此類儀表。 電磁系鉗形電流表 由于電磁系儀表可動部分的偏轉(zhuǎn)方向與電流極性無關(guān)，因此它可以交、直流兩用。 在測量運行中的繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子電流時，因為轉(zhuǎn)子電流的頻率很低，若用互感器式鉗形電流表則無法測量其準確數(shù)值，這時

11、只能采用電磁系鉗形電流表。 MG20、MG21型鉗形電流表屬于交、直流兩用的電磁系鉗形電流表。數(shù)字式鉗形電流表測量時將被測導(dǎo)線置于鉗口中央二、鉗形電流表的使用鉗口要結(jié)合緊密，有污物要及時清洗測量5A以下較小電流時，可將被測導(dǎo)線多繞幾圈再放入鉗口測量。被測的實際電流等于儀表讀數(shù)除以放進鉗口中導(dǎo)線的圈數(shù)測量完畢，一定要將儀表的量程開關(guān)置于最大位置上思考與練習(xí)n鉗形電流表的最大優(yōu)點是什么？n簡述互感器式鉗形電流表的結(jié)構(gòu)和用途。n簡述電磁系鉗形電流表的結(jié)構(gòu)和用途。n如何正確使用鉗形電流表測量電路中的電流？返回章目錄第五節(jié)電流表與電壓表的選擇和使用一、電流表和電壓表的選擇一、電流表和電壓表的選擇n根據(jù)電

12、工測量的目的和要求，合理選擇電流表和電壓表。在選擇時應(yīng)按照儀表類型、準確度、儀表內(nèi)阻、量程、工作條件以及絕緣強度等方面，既全面又有所側(cè)重地進行選擇。 選擇儀表類型選擇儀表類型 n測量直流電流、電壓選擇磁電系儀表。n測量交流電流、電壓選擇電磁系或整流系儀表，當(dāng)要求準確度較高時，可選擇電動系儀表。n交、直流兩用選擇交、直流兩用的電磁系儀表，在要求準確度較高的場合可選擇電動系儀表。 選擇儀表準確度選擇儀表準確度 n作為標準表或精密測量：選用0.1級或0.2級的儀表；n實驗室：選用0.5級或1.0級的儀表；n一般的工程測量：選用1.5級以下的儀表。n與儀表配合使用的附加裝置，如分流電阻、分壓電阻、儀用

13、互感器等，其準確度等級應(yīng)比儀表本身的準確度等級高23擋。 選擇儀表內(nèi)阻選擇儀表內(nèi)阻 選擇儀表內(nèi)阻時要滿足：n電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡量大些；n電流表內(nèi)阻應(yīng)盡量小些。 選擇儀表量程選擇儀表量程 根據(jù)以下原則選擇電流表和電壓表的量程：n所選量程要大于被測量；n把被測量范圍選擇在儀表標度尺滿刻度的三分之二以上范圍內(nèi)；n在無法估計被測量大小時，應(yīng)先選用儀表最大量程試測后，再逐步換成合適的量程。選擇儀表的工作條件選擇儀表的工作條件 n凡是實驗室使用的儀表一般選擇便攜式儀表，開關(guān)板或電氣設(shè)備面板上的儀表應(yīng)選擇安裝式儀表。n對于環(huán)境溫度、濕度、外界電磁場等條件有特定要求時，應(yīng)按其要求進行選擇，以盡量減小儀表的附加誤差。 選擇儀表的絕緣強度選擇儀表的絕緣強度 n選擇儀表時，還要根據(jù)被測電路電壓的高低，來確定儀表的絕緣強度，以免發(fā)生危害人身安全及損壞儀表的事故。n儀表的絕緣強度要高于被測電路的電壓。 直流電流表的接線帶有分流器的直流電流表二、電流表的使用二、電流表的使用交流電流表的接線交流電流表通過互感器接線n在測量較高電壓電路的電流時，電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中的低電位端，以保證操作人員的安全。