電動系功率表結構和工作原理

電動系測量機構用於功率測量時，其定圈串聯接入被測電路；而動圈與附加電阻串聯後並聯接人被測電路。國家標準規定，在測量線路中，用乙個圓加－條水平粗實線和一條豎直細實線來表示電壓與電流相乘的線圈。電動系功率表的電路原理圖如圖1所示。

顯然，通過定圈的電流就是被測電路的電流i，所以通常稱定圈為電流線圈；動圈支路兩端的電壓就是被測電路兩端的電壓，所以通常稱動圈為電壓線圈，而動圈支路也常被稱為電壓支路。

①當用於直流電路的功率測量時，通過電流線圈的電流i；與被測電路電流相等，即

i1=i

圖1 電動系功率表的原理電路圖

而電壓線圈中的電流jz可由歐姆定律確定，即

由於電流線圈兩端的電壓降遠小於負載兩端的電壓u，所以可以認為電壓支路兩端的電壓與負載電壓tj是相等的。式（2-21）中r2是電壓支路總電阻，它包括電壓線圈電阻和附加電阻rfj。對於乙個已製成的功率表，r2是乙個常數。

又因為電動系功率表可動部分的偏轉角為

即電動系功率表用於直流電路的測量時，其可動部分的偏轉角α正比於被測負載功率p。

②當用於交流電路的測量時，通過電流線圈的電流i,等於負載電流i，即

而通過電壓線圈的電流i2與負載電壓j成正比，即

式中 z2——電壓支路的總阻抗。

由於電壓支路中附加電阻r凸總是比較大，在工作頻率不太高時，電壓線圈的

感抗可以忽略不計。因此，可以近似認為電壓線圈電流i2與負載電壓j是同相的，即i2與山之間的相位差等於零，而i1與i2之間的相位差矽跟j；與山之間的相位差￠相等，如圖2所示。

因此可得

圖2 i1、u、∮、i2、φ的相位關係

即電動系功率表用於交流電路的功率測量時，其可動部分的偏轉角α與被測電路的有功功率p成正比。雖然這一結論是在正弦交流電路的情況下得出的，但它對非正弦交流電路同樣適用。