三相電路功率的測量
一.實驗目的
1.學會用功率表測量三相電路功率的方法;
2.掌握功率表的接線和使用方法。?
二.原理說明
1.三相四線制供電,負載星形聯接(即Y0接法)
對于三相不對稱負載,用三個單相功率表測量,測量電路如圖25-1所示,三個單相功率表的讀數為W1、W2、W3,則三相功率P=W1+W2+W3,
這種測量方法稱為三瓦特表法;對于三相對稱負載,用一個單相功率表測量即可,若功率表的讀數為W ,則三相功率P=3W,稱為一瓦特表法。
2.三相三線制供電
三相三線制供電系統中,不論三相負載是否對稱,也不論負載是‘Y’接還是‘Δ’接,都可用二瓦特表法測量三相負載的有功功率。測量電路如圖25—2所示,若兩個功率表的讀數為W1、W2,則三相功率
其中為負載的阻抗角(即功率因數角),兩個功率表的讀數與有下列關系:
(1)當負載為純電阻,=0,W1=W2,即兩個功率表讀數相等;
該功率表指針將反方向偏轉,這時應將功率表電流線圈的兩個端子調換(不能調換電壓線圈端子),而讀數應記為負值。對于數字式功率表將出現負讀數。?
3.測量三相對稱負載的無功功率
對于三相三線制供電的三相對稱負載,可用一瓦特表法測得三相負載的總無功功率Q,測試電路如圖25—3所示。
功率表讀數
三.實驗設備
1.交流電壓表、電流表、功率表
2.三相調壓輸出電源
3.EEL—17B組件(含220V/40W燈組9只、電容)或EEL—55組件、EEL—60組件(選配)
四.實驗內容
1.三相四線制供電,測量負載星形聯接(即Y0接法)的三相功率
(1)用一瓦特表法測定三相對稱負載三相功率,實驗電路如圖25-4所示,線路中的電流表和電壓表用以監視三相電流和電壓,不要超過功率表電壓和電流的量程。經指導教師檢查后,接通三相電源開關,將調壓器的輸出由0調到380V(線電壓),按表25—1的要求進行測量及計算,將數據記入表中。
(2)用三瓦特表法測定三相不對稱負載三相功率,本實驗用一個功率表分別測量每相功率,實驗電路如圖25-4所示,步驟與(1)相同,將數據記入表25—1中。
表25—1 三相四線制負載星形聯接數據
負 載 情 況 |
開 燈 盞 數 |
測 量 數 據 |
計算值 | ||||
A相 |
B相 |
C相 |
PA (W) |
PB (W) |
PC (W) |
P(W) | |
Y |
3 |
3 |
3 |
|
|
|
|
Y |
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
2.三相三線制供電,測量三相負載功率
(1)用二瓦特表法測量三相負載‘Y’連接的三相功率,實驗電路如圖25-5(a)所示,圖中‘三相燈組負載’見圖(b),經指導教師檢查后,接通三相電源,調節三相調壓器的輸出,使線電壓為220V,按表25—2的內容進行測量計算,并將數據記入表中。?
(2)將三相燈組負載改成‘Δ’接法,如圖(c)所示,重復(1)的測量步驟,數據記入表25—2中。
表25—3 三相對稱負載無功功率數據
負 載 情 況 |
測 量 值 |
計 算 值 | ||
U(V) |
I(V) |
| ||
三相對稱燈組(每相3盞) |
|
|
|
|
三相對稱電容(每相3uF) |
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上述燈組、電容并聯負載 |
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五.實驗注意事項?
1.每次實驗完畢,均需將三相調壓器旋鈕調回零位,如改變接線,均需新開三相電源,以確保人身安全。
六.預習與思考題
1.復習二瓦特表法測量三相電路有功功率的原理。
2.復習一瓦特表法測量三相對稱負載無功功率的原理。
3.測量功率時為什么在線路中通常都接有電流表和電壓表?
4.為什么有的實驗需將三相電源線電壓調到380V,而有的實驗要調到220V?
七.實驗報告要求
1.整理、計算表25-1、表25-2和表25-3的數據,并和理論計算值相比較;
2.根據表25-3的數據,總結負載無功功率什么情況下為零?什么情況下不為零?為什么?
3.總結、分析三相電路功率測量的方法。?
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