『壹』 单相有功功率的测量
电路功率用功率表测量,功率表(又称为瓦特表)是一种电动式仪表,其中电流线圈与负载串联(具有两个电流线圈,可串联或并联,以便得到两个电流量程),而电压线圈与电源并联,电流线圈和电压线圈的同名端(标有*号端)必须连在一起。
1、单相功率的测量
如图1所示是单相电路功率测量电路,功率表W由电压和电流线圈组成,电流线圈与电流表串联,而后与负载Z连接;电压线圈与负载并联,二线圈同名端相连后与电源正端连接。
图1 单相电路功率的测量电路
接通电源后,功率表显示负载功率,开关置于cosφ处,则可测量负载的功率因素。电路中有电压表和电流表,可同时测量电压和电流。
2、三相功率的测量方法
①三相四线制供电,负载星形连接(即Y0接法)
对于三相不对称负载,用三个单相功率表测量,测量电路如图2所示,三个单相功率表的读数为W1、W2、W3,则三相功率P=W1+W2+W3,这种测量方法称为三瓦特表法;对于三相对称负载,用一个单相功率表测量即可,若功率表的读数为W,则三相功率P=3W,称为瓦特表法。
图2 三相四线制负载星形联接
②三相三线供电
图3 三相三线制负载星形联接
三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是Y或△连接,都可用二瓦特表法测量三相负载的有功功率。测量电路如图3所示。若两个功率表的读数为W2、W2,则三相功率P=W1+W2=U1×I1×cos(30°-φ)+U1×I1×cos(30°+φ),其中φ为负载的阻抗角(即功率因素角),两个功率表的读数与φ有下列关系:
◆当负载为纯电阻,φ=0,W1=W2,即两个功率表读数相同;
◆当负载功率因素cos=0.5,φ=±60°,将有一个功率表的读数为零;
◆当负载功率因素cos小于0.5,|φ|>60°,则有一个功率表的读数为负值,该功率表指针将反方向偏转,这是应将功率表电流线圈的两个端子调换(不能调换电压线圈端子),而读数应记为负值。对于数字式功率表将出现负读数。
③测量三相对称负载的无功功率
在三相对称系统中,三相电压完全对称,各相负载阻抗完全相同,则各相电流亦完全对称,此时仅需要用功率表测量出一相负载的有功功率P,再乘以3倍,则得三相总功率,即P=3Pφ=3×Uφ×Iφ×cosφ
图4 无功功率的测量
为了测得三相无功功率,可按图4接线,将功率表的电流线圈串入任意一相线路中,而将电压线圈电路连接到另外两相的电源端上,由于三相电路中任意两相间的线电压总是与星形联接时的第三相相电压相位差90°。所以此时功率表的读数为W=U1×I1×sinφ,其中φ为负载的阻抗角。则三相负载的无功功率Q=√3×W=√3×U1×I1×sinφ。比较常见的有三相无功功率表和单相无功功率表
3、负载的功率因素测量
图5 功率因素的测量
在图5a电路中,负载的有功功率P=U×I×cosφ,其中cosφ为功率因素,功率因素角为且-90°≤φ≤90°。把图5b、c、d分别作为负载接入电路中,则:
◆当Z=R,φ=0,cosφ=1,电阻性负载
◆当Z=XL,φ>0,cosφ>0,感性负载
◆当Z=Xc,φ<0,cosφ>0,容性负载
可见,功率因素的大小和性质由负载的大小和性质决定。
『贰』 常用的单相电能表,都是什么仪表
单相电度表可以分为感应式单相电度表和电子式电度表两种。目前,家庭大多数用的是感应式单相电度表。
感应式单相电度表有十几种型号。虽然其外形和内部元件的位置可能不同,但使用的方法及工作原理基本相同。其常用额定电流有:2.5A、5A、10A、15A、20A等规格
『叁』 电能表是测量什么的仪表
电能表是用来测量电能的仪表,又称电度表,火表,千瓦小时表,指测量各种电学量的仪表。使用电能表时要注意,在低电压和小电流的情况下,电能表可直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下,电能表不能直接接入线路,需配合电压互感器或电流互感器使用。
(1)电能表按其使用的电路可分为直流电能表和交流电能表。交流电能表按其相线又可分为单相电能表、三相三线电能表和三相四线电能表。
(2)电能表按其工作原理可分为电气机械式电能表和电子式电能表(又称静止式电能表、固态式电能表)。电气机械式电能表用于交流电路作为普通的电能测量仪表,其中最常用的是感应型电能表。电子式电能表可分为全电子式电能表和机电式电能表。
(3)电能表按其结构可分为整体式电能表和分体式电能表。
(4)电能表按其用途可分为有功电能表、无功电能表、最大需量表、标准电能表、复费率分时电能表、预付费电能表、损耗电能表和多功能电能表等。
(5)电能表按其准确度等级可分为普通安装式电能表(0.2、0.5、1.0、2.0、3.0级)和携带式精密级电能表(0.01、0.02、0.05、0.1、0.2级)。
当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。
『肆』 电能表属于什么仪表
测量电能的仪表。电能表分为感应式和电子式两大类,应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩,推动铝制圆盘转动,圆盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动,转动的过程即是时间量累积的过程。因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。