2.7 三相電路功率的測(cè)量

PAGEPAGE722.7三相電路功率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)接線圖和數(shù)據(jù)記錄表格等。2．研究用一瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量三相電路的有功功率的原理和方法。3．研究測(cè)量對(duì)稱三相電路的無功功率的原理和方法。4．學(xué)習(xí)正確使用數(shù)字功率表。實(shí)驗(yàn)原理1．一瓦計(jì)法當(dāng)三相負(fù)載完全對(duì)稱時(shí)，我們只需測(cè)量其中任意一相的功率，然后乘以3就等于三相負(fù)載的總功率，即如圖2.7-1a所示，一瓦計(jì)法適用于三相負(fù)載對(duì)稱的情況，且負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)時(shí)要求中性點(diǎn)容易引出導(dǎo)線，三角形聯(lián)結(jié)時(shí)其中一相要易于拆開。****UVWNUVWWW**UVWNUVWWW****W三相負(fù)載*三相負(fù)載W三相負(fù)載*三相負(fù)載a)b)圖2.7-1三相負(fù)載功率的測(cè)量接線圖對(duì)稱負(fù)載一瓦計(jì)法b)測(cè)量三相負(fù)載功率的二瓦計(jì)法2．二瓦計(jì)法二瓦計(jì)法測(cè)量三相負(fù)載的功率時(shí)其接線如圖2.7-1b所示。不論三相負(fù)載的連接方法如何，也不論負(fù)載是否對(duì)稱，只要是三相三線制電路，可以證明此法均正確無誤。用此法時(shí)三相總功率等兩個(gè)瓦特表測(cè)得的功率之和，即兩只瓦特表的讀數(shù)單獨(dú)來看不代表任何部分的功率，只有合起來才用意義。實(shí)用中有專門用來測(cè)量三相三線制電路功率的二元瓦特表，該表測(cè)得的讀數(shù)就是三相總功率。二瓦計(jì)法測(cè)量三相功率時(shí)應(yīng)注意的問題1)二瓦計(jì)法適用于對(duì)稱或不對(duì)稱的三相三線制電路，而對(duì)于三相四線制電路一般不適用。2)圖2.7-1b只是二瓦計(jì)法的一種接線方式，而一般接線原則為：（1）兩只功率表的電流線圈分別串接入任意兩條火線中，電流線圈的星號(hào)端必須接在電源側(cè)。（2）兩只功率表的電壓線圈的星號(hào)端必須各自接到電流線圈的星號(hào)端，而兩只功率表的電壓線圈的非對(duì)應(yīng)端必須同時(shí)接到?jīng)]有接入功率表電流線圈的第三條火線上。3）在對(duì)稱三相電路中，兩只瓦特表的讀數(shù)與負(fù)載的功率因數(shù)之間有如下的關(guān)系：（1）負(fù)載為純電阻（即功率因數(shù)等于1）時(shí)，兩只功率表的讀數(shù)相等。（2）負(fù)載的功率因數(shù)大于0.5時(shí)，兩只功率表的讀數(shù)均為正。（3）負(fù)載的功率因數(shù)等于0.5時(shí)，某一只功率表的讀數(shù)為零（4）負(fù)載的功率因數(shù)小于0.5時(shí)，某一只功率表的指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)。為了讀數(shù)，應(yīng)把該功率表電流線圈（或電壓線圈支路）的兩個(gè)端鈕接線互換，使指針正向偏轉(zhuǎn)，但讀數(shù)取為負(fù)值。有的功率表上帶有專門的換向開關(guān)，將開關(guān)由“+”轉(zhuǎn)至“–”的位置（即由“1”合向“2”），功率表內(nèi)的電壓線圈被反向聯(lián)接，于是功率表的指針就會(huì)改變偏轉(zhuǎn)方向。4．無功功率和負(fù)載的功率因數(shù)角的計(jì)算在對(duì)稱三相電路中，可以用二瓦計(jì)法測(cè)得的示值和來求出負(fù)載的無功功率和負(fù)載的功率因數(shù)角，其關(guān)系式為用一只功率表測(cè)對(duì)稱三相電路的無功功率UUVW對(duì)稱三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載W*W*WW**圖2.7-2單表測(cè)無功功率對(duì)稱三相電路中的無功功率還可以用一只功率表來測(cè)量（見圖2.7-2），將功率表的電流線圈串接于任一條火線線（圖示為V線），其電流線圈的星號(hào)端接在電源側(cè)，而電壓線圈跨接到另外兩條火線線之間，其電壓支路的星號(hào)端應(yīng)按正相序接到串接電流線圈所在相的下一相的火線上（圖示為W線），這時(shí)三相負(fù)載所吸收的無功功率為式中，是功率表的示值。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，功率表正向偏轉(zhuǎn)；負(fù)載為容性時(shí)，功率表反向偏轉(zhuǎn)（示值取負(fù)值）。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備是KHDJ-1B型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)1．三相電源（三相調(diào)壓器）1個(gè)2．三相負(fù)載箱1個(gè)3．交流電壓表1只4．單相功率表2只5．交流電流表1只四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1．測(cè)量三相四線制電路中負(fù)載所消耗的有功功率。用一瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量對(duì)稱電阻性負(fù)載的有功功率。2．測(cè)量三相三線制電路中負(fù)載所消耗的有功功率。1）用二瓦計(jì)法法測(cè)量對(duì)稱感性或容性負(fù)載所消耗的有功功率。2）用實(shí)驗(yàn)室給定的三相對(duì)稱負(fù)載，或自行改變電感或電容值，使兩只功率表中的一只的示值為負(fù)，測(cè)量并計(jì)算這時(shí)三相負(fù)載功率因數(shù)值。*3）用一只功率表測(cè)量上述對(duì)稱三相負(fù)載所吸收的無功功率。4）用二瓦計(jì)法法測(cè)量不對(duì)稱負(fù)載的有功功率。3．三相電源不變，當(dāng)對(duì)稱三相負(fù)載由星形聯(lián)結(jié)變?yōu)槿切温?lián)結(jié)時(shí)，消耗的有功功率有何變化？用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出并與理論值比較。五、注意事項(xiàng)1．注意三相調(diào)壓器的正確接線，調(diào)壓器中點(diǎn)一定要與電源中性線相連接。2．注意功率表的接線方式、電壓量程和電流量程的選擇，以及功率表的讀數(shù)方法。3．用一只功率表測(cè)無功功率時(shí)，必須先測(cè)定相序。4．負(fù)載端線電壓不得超過給定值。5．實(shí)驗(yàn)用電源線電壓380V，注意人身安全，接線和拆線時(shí)要斷電，防止電擊。六、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)前完成：確定實(shí)驗(yàn)方法和步