第3章-电学基本量的测量4

3.4功率的测量13.4功率的测量功率的测量直流功率的测量三相交流功率的测量较高频率功率的测量微波功率的测量光功率的测量3.4功率的测量2重点1.电动系功率表的结构、原理、读数、误差和低功率因数功率表2.三相电路有功功率、无功功率的测量方法、原理3.4功率的测量33.4.1电动系功率表1）构成:电动式功率表是由电动式测量机构和附加电阻构成。2）.原理当仪表用于直流电路时，通过固定线圈的电流就是负载电流，动圈电流可由欧姆定律求得。WVDfiRUrRUI2PkRUIkIIkpWV21fiRLR+U_3.4功率的测量4当仪表用于交流电路时cos)(21IIkfiR1Z2I1IUI2IUII1PKcosUIKcosRRUI)(kppfj0fjpRR)(kK03.4功率的测量52．多量限功率表mmmIUP1)扩大电流量限2）扩大电压量限0R1fjR2fjR3fjR1U2U3U3.4功率的测量63功率表的使用1）量限的选择2）正确的接线：两种接线方式fiRLR~UfiRLR~U3.4功率的测量73）正确的读数mmmIUCCp在用功率表进行测量时，一定要记录下所选用的电流、电压量限，标度尺的满刻度格数及指针偏转格数，以便算出(或查出)分格常数。3.4功率的测量84低功率因数功率表低功率因数功率表的工作原理与普通电动系功率表完全一样，只是在结构上采取了一些相应措施，以适应低功率因数情况下功率的测量。低功率因数功率表的标度尺都按较低的额定功率因数(通常取cos=0.1或0.2)刻度。mmmmIUCcos3.4功率的测量92）正确的读数2.0cosCpcosppmmmIUC从低功率因数功率表上读得的数，还应乘以该表的功率因数，才是测得的实际值。3.4功率的测量103.3.2．三相电路有功功率的测量NSººIwAZBXCY3.4功率的测量111.瞬时值表达式)120sin(2)()120sin(2)()sin(2)(oCoBAψtωUtuψtωUtuψtωUtuA+–XuAB+–YuBC+–ZuC2.波形图uAuBwtOuuC,UUUUCBA,CBA相角互差120º3.4功率的测量123.相量表示)0(1201200oCoBoAψUUUUUUAUBUCU120°120°120°3.4功率的测量133.3.2三相交流有功功率的测量三相电路：完全对称电路：由对称三相电源、对称输电线和对称三相负载联接而成。不对称电路：简单不对称复杂不对称1.一表法测三相对称电路功率对称三相电路：cos3相相IUP3.4功率的测量14三相对称负载ABC0R0R3.4功率的测量152.两表法测三相三线电路功率ABC1W2WAZBZcZAIBICI接线原则：1）两功率表的电流线圈接在不同的两根火线上，并将其发电机端接在靠近电源侧。2）两功率表的电压线圈的发电机端接在各自电流线圈所在的火线上，另一端均接到没有接电流线圈的火线上。3.4功率的测量16W1表所测的功率（瞬时功率）：W2表所测的功率（瞬时功率）：两表所测的功率之和：ACAAACiuuiup)(1BCBBBCiuuiup)(2)(21BACBBAAiiuiuiupppABC1W2WAZBZcZAIBICI3.4功率的测量17由基尔霍夫定律：CCBBAAiuiuiupCBAiii由于仪表活动部分的惯性，仪表的偏转角取决于平均转矩，即：与平均功率有关：TpdtTP01代入上式，得：两表所测的瞬时功率之和为三相总的瞬时功率。3.4功率的测量1821PP)IUcos(IU)IUcos(IUPBBCBBCAACAAC只要是三相三线制电路，不管其对称与否，三相总功率均等于两表读数之代数和。3.三表法测不对称三相四线制电路的功率。用功率表分别测出三相的功率，后相加得出总功率。3.4功率的测量193.3.3.三相无功功率的测量(用有功功率表）1一表跨相法：只适用于对称电路三相对称负载ABC接线原则：1）电流线圈接任一火线上，*端靠近电源；2）电压支路接另两火线上，*端接在超前的一线上。3.4功率的测量20AUBUCUAI90BCU30三相对称负载ABC)90cos(IUPABC3.4功率的测量21sin3sinsin)90cos(相相IUIUIUIUPLLABCABCPQ3三相对称负载ABC3.4功率的测量222两表跨相法（只适用于对称电路）三相对称负载ABCsin221LLIUPPP212323PPPQ3.4功率的测量233三表跨相法（适用于简单不对称电路）对称或不对称负载ABC3.4功率的测量24AAAIUPsin31BBBIUPsin32CCCIUPsin3332131PPPQ3.4功率的测量254二表人工中点法适用于电源电压对称的所有三相三线制电路AAOCIUP60cos1三相三线制电路ABC0RO1W2WCCAOIUP120cos23.4功率的测量26AoUBoUCOUAIAA60COOCUU60CICAAOCIUP60cos1CCAOIUP120cos23.4功率的测量27当三相负载对称时：3LCOBOAOUUUUCBAsinIU120cos60cosIU31PPLLLL21213PPQ3.4功率的测量285.按三相有功的两表法测三相对称电路的无功功率ABC1W2WAZBZcZAIBICI3.4功率的测量2921BBCBBCAACAACPP)IUcos(IU)IUcos(IUP　当三相负载对称时：3LCOBOAOUUUUCBA3.4功率的测量30AUBUCUBCUAI30BIACU)30cos(1LLIUP)30cos(2LLIUP3.4功率的测量31sin)30cos()30cos(11LLLLLLIUIUIUPP213PPQ3.4功率的测量323.3.4较高频率功率的测量图3.3.9吸收型仪表的内部接线图LRUP23.4功率的测量333.3.5微波功率的测量------微波功率计1.连接方式微波源调配器功率计微波源定向耦合器负载功率计（a）吸收式（b）通过式3.4功率的测量342.微波功率计原理微波功率测量是根据能量转换关系，把微波电磁能通过换能元件变换成易于测量的热、力和低频电能等形式再进行测量。3.4功率的测量353.3.6光功率的测量1.光功率计是测量光功率大小的仪器，它是由光探测器(探头)和主机组成的一种光电转换(O／E)仪器。2。光时域反射计（OTDR）示波器光检测器和放大器激光光源定向耦合器待测光纤OTDR3.4功率的测量363.4功率的测量373.5交流电路元件参数的测量电感及电容的测量3.5.1互感及同名端的测量3.5.23.4功率的测量381.电感及电容的测量2。互感及同名端的测量重点3.4功率的测量39一.三表法测量电感及电容3.4功率的测量40xxxjXRZ感性负载：容性负载：LXxwCXxw12IPRxIUXRZxx22221IPUIXx3.4功率的测量412221IPUfIL222IPUfIC221IPUIXx3.4功率的测量42二.伏安法测L、CCIUXCw1LIUXLw1)元件损耗可忽略:fUIUICw2fIUIULw23.4功率的测量432)元件损耗不能忽略xxxjXRZ1)用欧姆表或直流电桥测得Rx;2):IUZx22xxxRZXCIUXCw1LIUXLw3.4功率的测量442221xxRIUfL22121xxRIUfC3.4功率的测量45三.谐振法利用电路谐振的原理，也可对电感或电容进行测量。其原理为将已知标准电感（或电容）与被测电容（或电感）和变频信号源组成谐振回路。谐振时，有：LC21ff0即可测得电容（电感）值：Lf41C202或Cf41L2023.4功率的测量463.5.2伏安法测互感及判断同名端3.4功率的测量472.三表法测互感及判断同名端(a)正向串联(b)反向串联图3.5.4互感线圈的联接3.4功率的测量48当线圈顺接串联时，有：IMLLjRRIU22121w当线圈反接串联时，有：IMLLjRRIU22121w利用三表法分别测出顺接串联和反接串联时的电感值L’，L’’，（MLLL221，MLLL221），则互感系数：4LLM