三相電路功率測量.ppt

1、三相電路功率測量,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)報告 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)報告,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)、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(shí)用價值。,實(shí)驗(yàn)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,圖5.11.1 三瓦計法測量功率電路,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

2、的代 數(shù)和。,圖5.11.2 二瓦計法測量功率電路,其中， 是 和 的相位差角， 是 和 的相位差角。當(dāng)負(fù)載為感性或容性時， 角有可 能大于 ，則功率表的讀數(shù)為負(fù)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(dāng)負(fù)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。,實(shí)驗(yàn)儀器,電工實(shí)驗(yàn)臺1臺 單相功率表3只 三相電路實(shí)驗(yàn)板1塊,電工實(shí)驗(yàn)臺,單相功率表,三相電路實(shí)驗(yàn)板,實(shí)驗(yàn)步驟,用白熾燈作為負(fù)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(fù)載功率，計算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表

3、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)。,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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 5.11.1內(nèi)。 用白熾燈作為負(fù)載，接成三角形連接，分別用三 瓦計法和二瓦計法測量負(fù)載功率。計算總功率并將實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。 按圖5.11.2接線。將負(fù)載接成三角形連接（負(fù)載 AB為4uF電容、負(fù)載BC

4、和我，負(fù)載CA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(fù) 載功率，計算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。 按圖5.11.2接線。將負(fù)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(fù)載功率，計算總 功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表5.11.1內(nèi)。,表5.11.1三相電路功率測量 功率單位：瓦特,實(shí)驗(yàn)報告要求,將測量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，分析誤差原 因。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,當(dāng)三相對稱負(fù)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

5、量所得的總功率不等。 因?yàn)榇藭r中線有電流通過，不能用二瓦計法測 量電路的總功率。,三相三線制不對稱負(fù)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。,三瓦計法測量功率會不會出現(xiàn)負(fù)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(fù)載的有功功率， 。由于-90 90，所以功率不會出現(xiàn)負(fù)值。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,二瓦計法測量功率在什么情況下會出現(xiàn)負(fù)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(dāng)負(fù)載為感性負(fù)載或容性負(fù)載時，其相位角大于 90 ，功率出現(xiàn)負(fù)值,實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識,預(yù)習(xí)知識及要求 相關(guān)知識點(diǎn) 注意事項(xiàng),預(yù)

6、習(xí)知識及要求,預(yù)習(xí)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(yù)習(xí)三瓦計、二瓦計法的測量方法和適用電路。,相關(guān)知識點(diǎn),對稱三相電路中的功率 三相電路功率的測量,注意事項(xiàng),測量時，嚴(yán)禁用身體的任何部位接觸帶電的金屬裸露部分。 嚴(yán)禁帶電改接線路，改接線中時應(yīng)斷開電源，如電路中有電容負(fù)載，應(yīng)在斷開電源后，將電容放電。 如使用手動量程測量時，應(yīng)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,端應(yīng)用導(dǎo)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。,實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)報告,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)、掌握用三瓦計法和二

7、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(shí)用價值。,二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 分別用三瓦計法和二瓦計法測量以下三相負(fù)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4F電容） 三相四線制不對稱星形聯(lián)接（A相為4F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,三相三線制不對稱三角形聯(lián)接（AB相為4F電容） 三相三線制不對稱三角形聯(lián)接（AB相為斷路） 三、實(shí)驗(yàn)用儀器、設(shè)備 電工實(shí)驗(yàn)工作臺1臺 單相功率表3只 三相電路實(shí)驗(yàn)板1塊,四、實(shí)驗(yàn)用詳細(xì)電路圖 三相負(fù)載星形聯(lián)接,2三相負(fù)載三角形聯(lián)接,五、實(shí)驗(yàn)有關(guān)原理及原始計算數(shù)據(jù)，所應(yīng)

8、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(dāng)負(fù)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。,在三相三線制電路中，無論負(fù)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)+UBCIB cos (UBCIB) =PA+PB+PC 式中PA、PB、PC分別為負(fù)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(fù)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

9、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(yīng)取負(fù)值。,因?yàn)閷ΨQ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-) P2= UBCIB cos(UBCIB)= UBCIB cos(30+) 其中，為相電流滯后于相電壓的相位角，即 負(fù)載阻抗角。由上述分析可知： 當(dāng)負(fù)載為純電阻時，cos=0，P1、P20,當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cos0.5時，P1、P2讀數(shù)不 等，但都為正 當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cos0.5時，P1、P2讀數(shù)不 等，且有一個為負(fù)值 當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)