1、第一节 电动系功率表（2）（34节）四、电动系功率表的结构及工作原理五、功率表的使用方法 四、电动系功率表的结构及工作原理四、电动系功率表的结构及工作原理由PUIcosj可知，要测量电路的功率，这只表就必须能够反映被测负载中的电流、电压以及它们的功率因数cosj。由于电动系测量机构的指针偏转角 ，所以，只要适当地对电动系测量机构加以改造，就能用来测量电功率。jcos21IKI 电动系功率表由电动系测量机构和分压电阻构成，其原理电路如图a所示。使用时把匝数少、导线粗的固定线圈与负载串联，使通过固定线圈的电流等于负载电流，因此，固定线圈又叫功率表的电流线圈；而把匝数多、导线细的可动线圈与分压电阻R
2、v串联后再与负载并联，使加在该支路两端的电压等于负载电压，所以可动线圈又称为功率表的电压线圈。电动系功率表的符号如图b所示。电动系功率表(a)原理电路图 (b)符号 (c)相量图 功率表的指针偏转角PKIUKUKKIIKIPPAUAjjjcoscos)(cos1上式说明，在交流电路中，电动系功率表指针的偏转角与电路的有功功率成正比。所以作为测量功率的电动系仪表，标度尺的刻度是均匀的。在直流电路中，由于 ，,将其代入电动系测量机构测量直流电时指针偏转角的公式，可得仪表指针的偏转角PKIUKUKKIPP)(1可见，在直流电路中，电动系功率表指针的偏转角也与电路的功率成正比。IIAUKRUIU1五、
3、功率表的使用方法五、功率表的使用方法 下面以D26W型便携式单相功率表为例，说明功率表的使用方法。选择功率表量程选择功率表量程 功率表包含有三种量程：电流量程、电压量程和功率量程。选择时，要使功率表的电流量程略大于被测电流，电压量程略高于被测电压。在使用功率表时，不仅要注意使被测功率不超过仪表的功率量程，通常还要用电流表、电压表去监视被测电路的电流和电压，使之不超过功率表的电流量程和电压量程，以确保仪表安全可靠地运行。功率表量程的扩大功率表量程的扩大 由于功率表的功率量程主要由电流量程和电压量程来决定。所以，功率量程的扩大也就要通过电流量程和电压量程的扩大来实现。扩大功率表电压量程是利用与电压
4、线圈串联不同阻值分压电阻的方法来实现的，如图所示。1电压量程的扩大2电流量程的扩大 利用金属连接片将这两段线圈串联或并联，从而达到改变功率表电流量程的目的。当金属片如图a连接时，两段线圈串联，电流量程为IN；当金属片按图b连接时，两段线圈并联，电流量程扩大为2IN。可见，电动系功率表的电流量程是可以成倍改变的。用连接片改变功率表的电流量程 a)两线圈串联 b)两线圈并联 。例：D26W型便携式单相功率表的电流量程为510A，电压量程为150300600 V，其功率量程有：P1=5150=750W P2=5300=1500W P3=5600=3000W P4=10150=1500W P5=103
5、00=3000W P6=10600=6000W 这里的功率是指负载的功率因数cosj1时的情况。而感性或容性负载的cosj1，所以，上述量程是指最大功率量程。例例1有一感性负载，额定功率为600W，额定电压为220V，cosj0.8。现要用功率表去测量它实际消耗的功率，试选择所用功率表的量程。解 因为负载额定电压为220V，应选功率表电压 量程为300V。负载额定电流为 A故确定选用电流量程为5A，电压量程为300V，功率量程为3005=1500W的功率表。4.38.0220006cosjUPI 由于电动系功率表指针的偏转方向与两线圈中电流的方向有关，为防止指针反转，规定了两线圈的发电机端，用
6、符号“*”表示。功率表应按照“发电机端守则”进行接线。功率表接线功率表接线 发电机端守则 电流线圈：使电流从发电机端流入，电流线圈与负载串联。电压线圈：保证电流从发电机端流入，电压线圈支路与负载并联。功率表的正确接线(a)电压线圈前接 (b)电压线圈后接 电压线圈前接方式适用于负载电阻比功率表电流线圈电阻大得多的情况。电压线圈后接方式适用于负载电阻比功率表电压线圈支路电阻小得多的情况。不论采用电压线圈前接或者后接方式，其目的都是为了尽量减小测量误差，使测量结果较为准确。实际测量中，如果功率表接线正确，但指针仍反转，这种情况一是发生在负载端含有电源，并且负载本身不是消耗功率而是发出功率时；二是发
7、生在三相电路的功率测量中。这时，为了取得正确读数，必须在切断电源之后，将电流线圈的两个接线端对调，并且将测量结果前面加上负号。但不得调换功率表电压线圈支路的两个接线端。功率表的错误接线 便携式功率表一般都有几种电流和电压量程，但标度尺却只有一条，因此功率表的标度尺上只标有分格数，而不标瓦特数。当选用不同的量程时，功率表标度尺的每一分格所表示的功率值不同。通常把每一分格所表示的瓦特数称为功率表的分格常数。功率表读数功率表读数 如果功率表中没有附加的分格常数表，其分格常数C也可按下式计算mNNIUC求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率PC 例例2若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电流
8、量程为5A，标度尺满刻度格数为150格，用它测量某负载消耗的功率时，指针偏转80格。求负载消耗的功率。解 先求功率表的分格常数 W/格 被测功率 W101505300mNNIUC8008010CP小 结（一）选择功率表量程时，要使功率表的电流量程略大于被测电流，电压量程略高于被测电压。在使用功率表时，通常要用电流表、电压表去监视被测电路的电流和电压，使之不超过功率表的电流量程和电压量程，以确保仪表安全可靠地运行。扩大功率表电压量程是利用与电压线圈串联不同阻值分压电阻的方法来实现的。改变功率表电流量程是通过改变电流线圈的串并联来实现的。功率表接线时要按照“发电机端守则”进行接线：对电流线圈，要使
9、电流从发电机端流入，电流线圈与负载串联。对电压线圈，要保证电流从发电机端流入，电压线圈支路与负载并联。小结（二）功率表电压线圈前接方式适用于负载电阻很大的情况。电压线圈后接方式适用于负载电阻很小的情况。实际测量中，如果功率表接线正确，但指针仍反转，这种情况一是发生在负载端含有电源，并且负载不是消耗而是发出功率时；二是发生在三相电路的功率测量中。这时，为了取得正确读数，必须在切断电源之后，将电流线圈的两个接线端对调，并且将测量结果前面加上负号。功率表每一分格所表示的瓦特数称为功率表的分格常数。计算时可先计算分格常数，再计算 PC 1如何扩大功率表的功率量程?2测量功率时，除了要用功率表外，为什么同时还要用电流表和电压表?3为什么电动系仪表可以测量电功率，而磁电系仪表和电磁系仪表都不能用于测量电功率？4画出“功率表电压线圈前接”和“功率表电压线圈后接”的接线图，并说明其适用范围。5为什么功率表指针会发生反转现象?什么情况下功率表指针发生反转?一旦发生反转应如何处理?6在下图中，哪些电路中的功率表接线正确?适用于什么情况?哪些电路中的功率表接线错误?错在什么地方?
