有功功率和无功功率的测量

课题（A）有功电功率的测量课型（B）实习
教具（C）
备课
时间
（D）
使用
时间
（E）
教学目标（F）【知识目标】
掌握功率表的使用方法
【能力目标】
掌握三相功率的测量
【德育目标】
培养学生细致严谨的工作作风，严格按照规定完成实验要求
难、重点（G）【重点】功率表的使用【难点】功率表的使用
教学方法
（H）
练习法
学生自主
性、探究
式学习环
节设计
（I）
功率表的使用
教学过程及教学内容
【导入】
三相有功功率的测量，可以用单相功率表，也可以用三相功率表。

本节主要讨论用单相功率表来测量三相有功功率的方法。

【新授】
一、一表法测量三相对称负载的有功功率
由于三相负载对称，只要用一只功率表测量三相中任意一相的功率，则三相总功率就等于该表读数乘3。

接线图如下：
（2）两只功率表电压线圈的发电机端应分别接到该表电流线圈所在的相线上，另一端则共同接到没有接功率表电流线圈的第三相上，使加在电压线圈上的电压是电源的线电压。

接线图如下：
3、读数
（1）用两表法测量时总功率等于两表读数的代数和。

（2）使功率表的指针发生反偏的第四种情况：
当用两表法测量三相有功负载时，当电流和电压之间的相位差大于600即cos 〈0.5时，有一只功率表的指针会发生偏转，要想读数只需要将反转表的电流线圈的两个接线端钮对调即可。

三、三表法测量三相四线制负载的有功功率
用三只单相功率表分别测出每一相的功率，则三相总功率P=P1+P2+P3，接线方式如图所示。

【小结】
1、用单相有功功率表测量三相有功功率的方法、每种方法的接线图、读数。

2、两表法的接线规则。

3、使功率表的指针发生反转的几种情况。

【分组练习】
【巡回指导】
所示的接线方式，则功率表的读数就是
ϕϕsin )90cos(1UI I U Q U VW =-=
只要把Q 1乘以3，则得三相无功功率 Q=3Q 1=3UIsin ϕ
注意：用单相功率表测无功功率时，接线应遵循的原则是—将功率表的电流线圈接到三相线中的任意一相线上，电压线圈接到没有电流线圈的另外两相线上，其中发电机端接到两相当中超前的一相上，这样可以保证功率表的指针不发生反转现象。

二、两表跨相法
适用范围：适用于三相电路对称的情况。

由于供电系统电压不对称的情况是难免的，所以用一表跨相法测量时会存在很大的误差，而两表跨相法在此情况下测量的误差较小，因此此法仍然适用。

采用两只单相功率表测量时，每表都按一表跨相法的原则接线，就得到如图5-17所示两表跨相法的接线图。

在三相电路对称的情况下，每只功率表的读数Q 1和Q 2与一表跨相法一样，即
Q 1=Q 2=UIsin ϕ 所以，两表读数之和为 Q 1+Q 2=2UIsin ϕ
将两表读数之和乘以3/2，就得到三相无功功率，即
ϕϕsin 3)sin 2(2
3)(2321UI UI Q Q Q ==+=
三、三表跨相法
适用范围：适用于电源电压对称，而负载对称或不对称的情况。

采用三只单相功率表，每表都按一表跨相法的原则接线，就是三表跨相法，其接线图和相量图如图5-18所示。

当三相负载不对称时，三只功率表的读数各不相同，即
U U U U U VW I U I U Q ϕϕsin 3)90cos(1=-= V V V V V WU I U I U Q ϕϕsin 3)90cos(2=-= W W W W W UV I U I U Q ϕϕsin 3)90cos(3=-=
由于电源电压对称，式中的V VW U U 3=，U UV W WU U U U U 3,3==
三只功率表读数之和为
Q I U I U I U Q Q Q W W W V V V U U U 3)sin sin sin (3321=++=++ϕϕϕ 三相总无功功率 )(3
1321Q Q Q Q ++=
该式说明，三相电路的无功功率等于三只功率表的读数之和除以3。

【小结】
一表跨相法的接线规则、适用范围、及读数
两表跨相法的接线图、适用范围、及读数
【分组练习】 【巡回指导】。