功率表的使用方法

2021-03-04 02:23:47 字數 2656 閱讀 2332

一、電動式功率表的結構及工作原理

電動式功率表的結構如圖2-1所示。它的固定部分是由兩個平行對稱的線圈1組成,這兩個線圈可以彼此串聯或併聯連線,從而可得到不同的量限。可動部分主要有轉軸和裝在軸上的可動線圈2,指標3,空氣阻尼器4,產生反抗力矩和將電流引入動圈的遊線5組成。

電動式功率表的接線如圖2-2所示,圖中固定線圈串聯在被測電路中,流過的電流就是負載電流,因此,這個線圈稱為電流線圈。可動線圈在表內串聯乙個電阻值很大的電阻r後與負載電流併聯,流過線圈的電流與負載的電壓成正比,而且差不多與其相同,因而這個線圈稱為電壓線圈。固定線圈產生的磁場與負載電流成正比,該磁場與可動線圈中的電流相互作用,使動圈產生一力矩,並帶動指標轉動。

在任一瞬間,轉動力矩的大小總是與負載電流以及電壓瞬時值的乘積成正比,但由於轉動部分有機械慣性存在,因此偏轉角決定於力矩的平均值,也就是電路的平均功率,即有功功率。

由於電動式功率表是單向偏轉,偏轉方向與電流線圈和電壓線圈中的電流方向有關。為了使指標不反向偏轉,通常把兩個線圈的始端都標有「*」或「±」符號,習慣上稱之為「同名端」或「發電機端」,接線時必須將有相同符號的端鈕接在同一根電源線上。當弄不清電源線在負載哪一邊時,針指可能反轉,這時只需將電壓線圈端鈕的接線對調一下,或將裝在電壓線圈中改換極性的開關轉換一下即可。

圖2-2(a)和2-2(b)的兩種接線方式,都包含功率表本身的一部分損耗。在圖2-2(a)的電流線圈中流過的電流顯然是負載電流,但電壓線圈兩端電壓卻等於負載電壓加上電流線圈的電壓降,即在功率表的讀數中多出了電流線圈的損耗。因此,這種接法比較適用於負載電阻遠大於電流線圈電阻(即電流小、電壓高、功率小的負載)的測量。

如在日光燈實驗中鎮流器功率的測量,其電流線圈的損耗就要比負載的功率小得多,功率表的讀數就基本上等於負載功率。在圖2-2(b)中,電壓線圈上的電壓雖然等於負載電壓,但電流線圈中的電流卻等於負載電流加上電壓線圈的電流,即功率表的讀數中多出了電壓線圈的損耗。因此,這種接法比較適用於負載電阻遠小於電壓線圈電阻及大電流、大功率負載的測量。

使用功率表時,不僅要求被測功率數值在儀表量限內,而且要求被測電路的電壓和電流值也不超過儀表電壓線圈和電流線圈的額定量限值,否則會燒壞儀表的線圈。因此,選擇功率表量限,就是選擇其電壓和電流的量限。

二、功率表的讀數

由於功率表的電壓線圈量限有幾個,電流線圈的量限一般也有兩個,如圖2-3所示。若實驗室所設計的日光燈電路實驗的功率表電流量限為0.5a-1a,電流量程換接片按圖2-3中實線的接法,即為功率表的兩個電流線圈串聯,其量限為0.

5a;如換接片按虛線連線,即功率表兩個電流線圈併聯,量限為1a。表盤上的刻度為150格。

如功率表電壓量限選300v,電流量限選1a時,我們用這種額定功率因數為1的功率表去測量,則每格==2w,即實數的格數乘以2才為實際被測功率值。

如電壓量限選用300v,電流量限選0.5a,則每格==1w,即實數的格數乘1為被測功率數值。所以功率表實際測量的功率p應滿足於下面的換算公式:

三、兩種功率表的使用說明

1、d26型毫安安培伏特瓦特表

d26型儀表是一種電動系可攜式儀表,如圖2-4所示,可測量直流及交流(50hz)電路中電流、電壓和有功功率。

(1) 該錶準確度等級為0.5級。瓦特表額定功率因數cos=1。基本技術特性如表2-1、2-2所示:

(2)表2-1 測量範圍

表2-2 直流電阻及電感

(2)使用注意事項

儀表使用時應放置水平位置,盡可能遠離強電流導線和強磁性物質,以免增加儀表誤差。

儀表指標如不在零位上,可利用錶蓋上的零調器將指標調至零位上。

根據所需測量範圍按下圖將儀表接入線路,在通電前必須對線路中的電流或電壓大小有所估計,避免過高超載,以免儀表遭到損壞。

瓦特表測量時如遇儀表指標反方向偏轉時,應改變換向開關的極性。可使指標正方向偏轉,切忌互換電壓接線,以免使儀表產生附加誤差。

(3)瓦特表的指示值按下式計算:

p=ca(瓦特)

式中:p為功率

c為儀表常數亦即刻每小格所代表的瓦特數,如表2-3所示

a為儀表偏轉時指示格數

表2-3 瓦特表每小格所代表的瓦特數

2、d34-w低功率因數瓦特表

d34-w型攜帶式0.5級電動系低功率因數瓦特表,如圖2-5所示,主要用於直流電路中測量小功率或交流50赫茲電路中測量功率。

(1)該錶準確度等級為0.5級,額定功率因數cos=0.2。基本技術特性如下:

a)儀表串聯電路的額定電流為雙量限,**下列五種規格:

0.25-0.5a;0.5-1a;1-2a;2.5-5a;5-10a。

b)儀表併聯電路的額定電壓為三量限,**下列各種規格:

25/50/100v;50/100/200v;75/150/300v;150/300/600v。

c表2-4 儀表串聯電流電路的直流電阻值

d) 表2-5 儀表併聯電壓電路電流為30ma時各量限的直流電阻

(2)使用注意事項

a)使用時儀表應放置水平,並盡可能遠離強電流導線或強磁場地點,以免使儀表產生附加誤差。

b)儀表指標如不在零位時,可利用錶蓋上零位調整器進行調整。

c)測量時如遇儀表指標反方向偏轉時,應改變換向開關之極性,即可使指標順方向偏轉。切忌互換電壓接線,以免使儀表產生誤差。

(3)儀表的指示值可按下式計算:

式中:p為功率單位瓦特

c為儀表常數亦即刻度每格所代表的瓦特數,如表2-6所示

α為儀表偏轉後指示格數

表2-6 瓦特表每小格所代表的瓦特數

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