實驗三相電路功率測量

實驗三相電路功率測量第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三相電路功率測量實驗目的

實驗原理

實驗儀器

實驗步驟

實驗報告

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)果分析實驗相關知識實驗標準報告第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗目的學習、掌握用三瓦計法和二瓦計法測量三相電路的有功功率。了解上述兩種方法在不同情況下的實用價值。第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗原理三瓦計法測量功率電路三相四線制電路的總功率，通常用三只功率表測量功率。其接線如圖5.11.1所示，分別測出A、B、C各相的有功功率相加而得到，即第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5.11.1三瓦計法測量功率電路第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二瓦計法測量功率電路在三相三線制電路中，通常用二只功率表測量功率。其接線如圖5.11.2所示。功率表W1和W2的讀數(shù)分別為P1和P2。三相電路的總功率等于P1與P2的代數(shù)和。

第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5.11.2二瓦計法測量功率電路第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

其中，是和的相位差角，是和的相位差角。當負載為感性或容性時，角有可能大于，則功率表的讀數(shù)為負值。 二瓦計法測量三相電路的功率時，單只功率表的讀數(shù)無物理意義。當負載為對稱的星形連接時，由于中線中無電流流過，所以也可用二瓦計法測量功率。但是二瓦計法不適用于不對稱三相四線制電路。第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗儀器電工實驗臺 1臺單相功率表 3只三相電路實驗板 1塊第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月電工實驗臺第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月單相功率表第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三相電路實驗板第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗步驟用白熾燈作為負載，按圖5.11.1接線。即在三相四線制星形連接時分別用三瓦計法和二瓦計法測量負載功率，計算總功率并將實驗數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)按圖5.11.1接線。在三相三線制和三相四線制兩種不同星形連接時，其中A相為4uF的電容、B相和C相為2只串聯(lián)的40W白熾燈。分別用三瓦計法和二瓦計法測量功率并所測得的數(shù)據(jù)加以比較后，計算總功率填入表5.11.1內(nèi)。第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月在三相三線制星形連接時，A相為斷路、B相和C相為2只串聯(lián)的40W白熾燈時，分別用三瓦計法和二瓦計法測量功率，計算總功率并將實驗數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。用白熾燈作為負載，接成三角形連接，分別用三瓦計法和二瓦計法測量負載功率。計算總功率并將實驗數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。按圖5.11.2接線。將負載接成三角形連接（負載AB為4uF電容、負載BC和我，負載CA為2只串聯(lián)的第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月40W白熾燈），分別用三瓦計法和二瓦計法測量負載功率，計算總功率并將實驗數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。按圖5.11.2接線。將負載接成三角形連接（AB相為斷路、BC相和CA相為2只串聯(lián)的40W白熾燈），分別用三瓦計法和二瓦計法測量負載功率，計算總功率并將實驗數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月表5.11.1三相電路功率測量功率單位：瓦特測量負載三瓦計二瓦計PAPBPCP總P1P2P總星形三線制對稱星形三線制（A：4μF）星形四線制（A：4μF）星形三線制（A：斷路）星形三線制（A：短路）三角形對稱負載三角形（AB：μF）三角形（AB：斷路）第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗報告要求

將測量所得數(shù)據(jù)進行分析比較，分析誤差原因。第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗現(xiàn)象當三相對稱負載星形或三角形連接時，三瓦計 法測量所得的總功率與二瓦計法測量所得的總 功率基本相等。三相四線制不對稱連接時，三瓦計法測量所得 的總功率與二瓦計法測量所得的總功率不等。 因為此時中線有電流通過，不能用二瓦計法測 量電路的總功率。第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三相三線制不對稱負載星形或三角形連接時， 三瓦計法測量所得的總功率與二瓦計法測量所 得的總功率基本。第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三瓦計法測量功率會不會出現(xiàn)負值？為什么？答：三瓦計法測量功率時，每個功率表的讀數(shù)為每相負載的有功功率，。由于-90°<<90°，所以功率不會出現(xiàn)負值。實驗結(jié)果分析第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二瓦計法測量功率在什么情況下會出現(xiàn)負值？為什么？答：二瓦計法測量功率時，其任一一個功率表的讀數(shù)無物理意義。若以C相為公共相時，當負載為感性負載或容性負載時，其相位角大于90°，功率出現(xiàn)負值第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗相關知識預習知識及要求相關知識點注意事項第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月預習知識及要求預習三瓦計、二瓦計法測量功率的工作原理及其所含的物理意義。預習三瓦計、二瓦計法的測量方法和適用電路。第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月相關知識點對稱三相電路中的功率

三相電路功率的測量

第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項測量時，嚴禁用身體的任何部位接觸帶電的金屬裸露部分。嚴禁帶電改接線路，改接線中時應斷開電源，如電路中有電容負載，應在斷開電源后，將電容放電。如使用手動量程測量時，應注意量程，切勿超過量程以免損壞電表。測量功率時，功率表的電流線圈與電壓線圈的＊第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

端應用導線短接。測量電流時，先開啟電源，后將電流插頭插入電流插座。以免因電源短路或電容的沖擊電流過大造成電表損壞。第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗標準報告一、實驗目的學習、掌握用三瓦計法和二瓦計法測量三相電路的有功功率。了解上述兩種方法在不同情況下的實用價值。第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實驗內(nèi)容分別用三瓦計法和二瓦計法測量以下三相負載聯(lián)接時的有功功率三相四線制對稱星形聯(lián)接。三相三線制不對稱星形聯(lián)接（A相為A相為4μF電容）三相四線制不對稱星形聯(lián)接（A相為4μF電容）三相三線制不對稱星形聯(lián)接（A相為斷路）三相三線制對稱三角形聯(lián)接第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三相三線制不對稱三角形聯(lián)接（AB相為4μF電容）三相三線制不對稱三角形聯(lián)接（AB相為斷路）三、實驗用儀器、設備 電工實驗工作臺 1臺 單相功率表 3只 三相電路實驗板 1塊第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月四、實驗用詳細電路圖三相負載星形聯(lián)接第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2．三相負載三角形聯(lián)接第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月五、實驗有關原理及原始計算數(shù)據(jù)，所應用的公式三相四線制電路的總功率可通過用三只功率表（三瓦計法）分別測出A、B、C各相的有功功率相加而得到，即P=PA+PB+PC。當負載對稱時，各相功率相等，因此可以只測任一相功率，再乘以三便可得到總功率。第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月在三相三線制電路中，無論負載對稱或不對稱，通常只用兩只功率表來測量總功率。功率表W1和W2的讀數(shù)分別為P1和P2?？梢宰C明總功率

P=P1+P2=UAC

IAcos(UACIA)+UBCIBcos(UBCIB)=PA+PB+PC式中PA、PB、PC分別為負載等效星形連接時各相功率。功率表W1和W2讀數(shù)的代數(shù)和等于負載消耗的總功率。單只功率表的讀數(shù)無意義。若功率表的指針反轉(zhuǎn)，可把功率表電流線圈兩端的接線對換，但這時功率表的讀數(shù)應取負值。

第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月因為對稱四線制電路的中線內(nèi)沒有電流流過，所以二瓦計法仍然可以采用，但二瓦計法不適用于不對稱四線制電路。對稱三相電路中，兩個功率表的讀數(shù)分別為 P1=UAC

IAcos(UACIA)=UAC

IAcos(30?-Ф) P2=UBCIBcos(UBCIB)=UBCIBcos(30?+Ф) 其中，Ф為相電流滯后于相電壓的相位角，即負載阻抗角。由上述分析可知： 當負載為純電阻時，cosФ=0，P1、P2>0第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月 當負載的功率因數(shù)cosФ>0.5時，P1、P2讀數(shù)不等，但都為正當負載的功率因數(shù)cosФ<0.5時，P1、P2讀數(shù)不等，且有一個為負值當負載的功率因數(shù)cosФ=0.5時，P1、P2必有一個為零，一個為正第35頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月六、實驗數(shù)據(jù)記錄

三瓦計法二瓦計法PA/WPB/WPC/WP1/WP2/WY-Y（對稱）28.4528.0627.7641.9342.03Y-Y（A=4uf）0.8375.4732.8452.9755.31Y-Y（A相開路）0.0122.7522.49045.54Y-Yo（A=4uF）0.9528.1928.22-60.641.93Y-?對稱62.762.9964.1995.5594.03Y-?（AB相電容）0.9361.8865.46-116245.9Y-?（A相開路）0.0162.764.1364.663.16第36頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月七、實驗結(jié)果分析

三瓦法二瓦法PA+PB+PC/WP1+P2/WY-Y（對稱）84.2783.96Y-Y（A=4uf）109.14108.28Y-Y（A相開路）45.2545.54Y-Yo（A=4uf）57.36－18.67Y