电动系功率因素表结构原理
功率因数
1) 最基本分析拿设备作举例。
例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。
然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。
很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。
(使用了70个单位的有功功率，你付的就是70个单位的消耗)在这个例子中，功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。
功率因数是马达效能的计量标准。
(2) 基本分析每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫kw)及电抗性的无用功。
功率因数是有用功与总功率间的比率。
功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。
(3) 高级分析在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。
两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。
功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。
对于功率因数改善电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。
因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。
由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。
无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。
因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。
大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。
三者关系也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系：〖K_va〗^2=〖K_w〗^2+〖K_var〗^2 一种有源功率因数校正电路简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA 就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。
《电磁测量技术》课件 李宝树 第四章解析
章第五节)，计算出负载的功率因数，在计算出负载消耗的功率。
四、差流法
测量电路如图4-12所示，Z为被 测负载，R1和R2为已知标准电阻。分 别测出开关S合向“1”时的电流I1和开 关S合向“2”的电流I2，即可算出被测 负载消耗的功率
P
R1R2 2(R2 R1)
(I12
I
2 2
)
A
S
u
1
2
Z
R1
R2
)
I
IN
IZ
二、三电流表法
U
RN
Z
由图4-10及图4-11得：
I
2
I
2 Z
I
2 N
2IN
IZ
cos(
)
I
2 Z
I
2 N
2 U RN
IZ
cos
I
2 Z
I
2 N
2 RN
P
图4-10 三流表测量功率的电路
IN
U
I
IZ
图4-11 三流表测功率的相量图
P
RN 2
(I 2
I
2 Z
I
2 N
)
三、电位差计法
用电位差计分别测出负载两端的电压和通过负载的电流(第三
Uo KPUI cos
可见，滤波器输出的电压与负载消耗的功率成正比，把功率变换 成了电压。
第三节 三相功率的测量
一、三相有功功率的测量 1.一表法
A
*
* W
ZA B
ZB
C
ZC
图4-14 星形连接的负载
*
A
*W
B
ZCA
Z AB
Z BC C
图4-15 三角形连接的负载
功率因数表
类型
类型
常见的功率因数表类型有以下四种： (1)电动系功率因数表，如国产型等。这种仪表由于功率消耗大√受外界磁场影响大，故多做成携带型供现 场使用。 (2)铁磁电动系功率因数表，如、、型，这种表多做成开关板式作固定测量用。 (3)电磁系功率因数表，如、、型等，也多做成开关板式作固定测量用。 (4)变送式功率因数表，如、等型，也都做成安装式的。
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功率因数表
测量交流电路中有功功率与视在功率的比值
01 简介
目录
02 类型
03 误差
04 注意事项
05 常见故障解决
基本信息
功率因数表是指测量交流电路中有功功率与视在功率的比值，或测量电压、电流间相位角余弦的电表。常见 的有电动系、铁磁电动系、电磁系和变换嚣式功率因数表。
简介
简介
功率因数表是用来测量交流电路中电压、电流矢量角的相位角差或线路的功率因数的一种仪表，属铁磁电动 式测量仪表。仪表主要由电压线圈、电流线圈、铁芯、仪表盘、指针组成。
功率因数表的电压、电流量限要与被测电路的电压、电流相匹配。功率因数表的接线与功率表相似。被测线 路的频率要符合功率因数表的使用频率范围，并注意电源的相序。
功率因数表常应用于电容补偿配电屏上。当功率因数滞后时投入补偿电容，当功率因数超前即过补偿时切除 电容，从而使功率因数控制在合理范围内。
功率因数表和电压表、电流表的指示刻度不同的是，它的表盘上没有0位指示数值，而且表针经常指示在中 间位置1因数表不走的故障原因及检修方法如下。 (1)仪表控制线路有断线处。检查断线处，并接通断线点。 (2)电流互感器二次侧连接点有断线处。检查电源，认真检查二次侧断路点，并接通二次侧线路。 (3)电压互感器二次侧断路或短路。更换短路的电压互感器或修复再用。 (4)电源电压熔丝熔断。更换熔丝。 (5)电能表游丝卡住，表盘摩擦阻力大。打开电能表更换游丝，校准表盘。 (6)电能表内部电流线圈或电压线圈损坏。更换损坏的线圈。 2、功率因数表指示不准的故障原因及检修方法如下。 (1)电压线圈相位接错。对照功率表或功率因数表接线图重新纠正电压线圈的相位接法。 (2)电压互感器未按规定变压比连接。检查电能表，按规定变压比使互感器与电能表连接。 (3)电流线圈相位接错。注意电流线圈接入电能表的相位顺序，严格按照正确接线方法重新连接电流线圈。
功率因数表的结构与工作原理及示波图法测量功率因数
功率因数表的结构与工作原理及示波图法测量功率因数摘要:本文主要描述测量功率因数的方法，介绍相关仪表的结构及其工作原理，在测量功率因数时产生误差的因素。
现在常见的是采用单片机测量功率因数，说明它的工作原理。
阐述通过示波图测量功率因数的方法。
关键字:功率因数机械式电子式1.功率因数的定义在交流电路中，电压(U)与电流(I)之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos Φ=P/S。
在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。
有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以cosΦ表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。
功率因数也可以由电路中纯阻值与总阻抗的比值求得。
在实际电路中由于有电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)等感性负载,使功率因数降低即产生了无功功率.无功功率使得电能没有全部转化为人们所用（即有功功率），而有一部分损耗（即无功功率）。
也就是因为感性负载的存在，造成了系统里的一个KVAR 值，视在功率、有功功率、无功功率三者是一个三角函数的关系：KVA2=KW2+KVAR2功率因数一般用仪表测量，有机械式功率因数表，电子式功率因数表。
也可以通过示波图测量，以下分别阐述他们的结构与工作原理。
2.机械式功率因数表的结构及工作原理单项功率因数表一般用于单相交流电路或使用对称负载平衡的三相交流电路中。
单相表在频率不同时会影响读数准确性。
常见机械式功率因数表一般有电动式，铁磁电动式，电磁式和变换器式几种。
现在以单相功率因数表为例来介绍机械式功率因数表的原理：见图一，其可动部分由两个互相垂直的动圈组成。
动圈1与电阻器R串联后接以电压U,并与通以负载电流I的固定线圈（静圈）组合，相当于功率表，从而使可动部分受到一个与功率UI cosφ和偏转角正弦sinα的乘积成正比的力矩M1， M1=K1UIcosφsinα。
功率表的原理和接线分析
（1）当用于直流电路的功率测量时，通过定圈的电流I1与被测电路电流相等，即I1=I，而动圈中的电流I2可由欧姆定律得到，即I2=U/R2，由于电流线圈两端的电压降远小于负载两端的电压U，故可以认为电压支路两端的电压与负载U是相等的。上式中R2是电压支路总电阻，它包括动圈电阻和附加电阻Rfj，对于一个已制成的功率表来说，R2是一常数。由前面公式α∝I1·I2可得
由前式α∝I1·I2·COSO可得α∝UI·COSO=P即电动系功率表用于交流电路的功率测量时,其可动部分的偏转角与被测电路的有功功率P成正比。虽然这一结论是在正弦交流电路的情况下得出的，但它对非正弦交流电路同样适用。
综上所述，电动系功率表不论用于直流或交流电路的功率测量，其可动部分偏转角均与被测电路的功率成正比。因此电动系仪表的标度尺刻度是均匀的。
2.3.1电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈电阻大得多的情况，因为此时电流线圈中的电流虽然等于负载电流，但电压支路两端的电压包含负载电压和电流线圈两端的电压，即功率表的读数中多出了电流线圈的功率消耗I2R1（I是负载电流，R1是电流线圈中的电阻）。如果负载电阻远比R1大，则I2R1对读数所引起的误差就比较小。
在我公司的各种外购产品中，各种方表、槽表、模拟型或越来越多的数字式测量仪表占有一定的数量。下面对常用有功功率表和无功功率表的原理及接线方式作以简要的介绍。
1、结构和工作原理
在电力系统中，虽然用于测量功率的表计种类很多，但它们都同属于电动系仪表。这种仪表有两个线圈：固定线圈（又称定圈）和可动线圈（又称动圈）。定圈分为两个部分平行排列，这使得定圈两部分之间的磁场比较均匀。动圈与转轴连接，一起放置在定圈的两部分之间。
参考文献
1.《电气测量》神建机电学校主编
电动系功率表
4.2 电动系功率表考纲要求：1、掌握电动系功率表的基本结构、工作原理。
2、掌握电动系功率表的多量程实现及量程选择。
3、掌握电动系功率表的正确连接及功率的求算。
4、了解三种不同特点的低功率因数功率表。
知识要点：一、电动系功率表的结构1、定圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路， 联接入被测电路。
2、动圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路，与附加电阻 联后 联接入被测电路。
3、在测量线路中，用一个圆加一条水平粗实线和一条竖直细实线来表示电流与电压相乘的线圈，所以功率表用图形 来表示。
二、电动系功率表的工作原理1、用于直流电路功率测量时：I 1 = I,I 2 =RU (R ：电压支路总电阻) α∝ UI = P即α与被测功率P 成 ，标度尺刻度 。
2、用于交流电路功率测量时：I ∙ 1 = I ∙, I ∙2= 2Z U ∙(Z 2：电压支路总电阻) α∝ I 1 I 2cos ϕ； α∝ UIcos ϕ = P即α与被测电路的有功功率P 成 ，标度尺刻度 。
对非正弦交流电路仍然适用。
三、多量程功率表1、电流多量程的实现① 方法： （ 联或 联）； 一般有 个电流量程。
② 连接图2、电压多量程的实现①方法：；一般有个电压量程。
②连接图四、多量程功率表的量程选择1、功率表的量程包括量程、量程和量程。
2、选择原则：使被测电路的电流、电压都不要超过功率表的电流、电压量程；同时也要被测电路的功率不要超过功率表的功率量程。
比如：功率表的电流、电压量程各有2个，则其功率量程可以有种选择。
注：同样的负载，其工作状态不同时功率表的量限选择是不同的。
五、功率表的接线方式选择1、正确接线方法①遵守接线规则，发电机端的表示符号；②发电机端接线原则的内容为：a.；b.；2、接线的选择①接线的方式分为和两种。
②电压线圈前接适用于，其测量结果；电压线圈后接适用于，其测量结果；3、功率表发生反转的原因及采取措施①原因：接线错误措施：正确接线②接线若正确则原因是：，措施：a.换接端钮，决不能换接端钮；b.装有转换开关，只改变电压线圈中方向，不改变电压线圈和附加电阻的。
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》-A04-1149 第六章
第六章 电功率的测量
铁磁电动系测量机构
第六章 电功率的测量
二、电动系功率表
1.电动系功率表的结构及工作原理
电动系功率表原理电路
电动系功率表的符号
第六章 电功率的测量
2.功率表的量程及扩大
实际应用时，为了满足测量不同大小功率的需要，往往 需要扩大功率表的量程。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，功率量程的扩大也要通过电 流量程和电压量程的扩大来实现。
3 2 (Q1 Q2 )
3 (2UI sin )
2
3UI sin
第六章 电功率的测量
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。
测量结果：按三表跨相法接线，将三只功率表的读 数之和再除以 3 ，就得到三相电路的无功功率。
第六章 电功率的测量
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。
[例] D19－W型功率表的电流量程为5／10A，电压量程为150
／300 V，其功率量程有：
P1=5×150=750W P2=10×150=1500W 或P2′=5×300=1500W
P3=10×300=3000W 这里的功率是指负载的功率因数cosj＝1时的情况。而 感性或容性负载的 cosj <1 ，所以，上述量程是指最大
电动系测量机构的工作原理
第六章 电功率的测量
3.电动系仪表的特点
准确度高； 交直流两用，并且能测量非正弦电流的有效值； 能构成多种仪表，测量多种参数； 电动系功率表的标度尺刻度均匀； 仪表读数易受外磁场的影响； 本身消耗功率大； 过载能力小； 电动系电流表、电压表的标度尺刻度不均匀。
一、一表法
功率表讲解全解
K1 I1 I 2 KI1 I 2 D
K1 I1 I 2 D
仪表的转动转矩 通入直流时，M=k1I1I2 通入交流时，
M=k1I1I2cos
i1和i2的 有效值 结论: 指针偏转的角度与两个电流 (对交流为有效值)的乘积成正比。 i1和i2之间 的相位差
功率表
功率表简介
功率表是电动系仪表，用于直流电路和交 流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定 的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈 与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负 载并联，反映负载的电压。功率表有低功率因 数功率表和高功率因数功率表。
电动系仪表的结构
1. 结构 有两个线圈：
固定线圈和可
对于三相三线制， i A iB iC 0 代入上式得：
p12 p1 p2 uAi A uB iB uC iC pA pB pC p
式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。
动线圈。
可动线圈与 指针及空气阻尼 器的活塞都固定 在轴上。
功率表原理
这种电表测量机构的转动 力矩M与I1I2cosθ 有关﹐I1 为静圈电流，I2为动圈电流 ﹐θ 为两电流相量间夹角。 使负载电流I通过静圈﹐即 I1=I。将负载电压加于动圈 及与动圈串联的大电阻R上 ﹐则动圈中电流I2=U/R。 这样θ =φ ﹐而转动力矩 M=k*UIcosφ ﹐这反映了 功率P的大小。
实验室中用到两种型号的功率表： D34—W型功率表，属于低功率因数功率表， cosφ =0.2； D51型功率表，属于高功率因数功率表， cosφ =1。
交流电的测量
二、 交流功率的测量
3、一般功率表按电压量程、电流量程和功率因 数cosφ =1刻度。 例如电压量程为250V，电流量程5A，则满刻 度值为250×5×1=1250W。还有一种低功率因 数功率表。例如取cosφ=0.2，即该功率表的满 刻度值为U×I×0.2。因此，在涉及到功率表 的技术指标时，不像电压表、电流表仅提及其 量程那样简单，而是要分别指出其电压量程、 电流量程和功率因数值。
K1II１cosφ １sinα =K２ＩＩ２cosφ 2cosα
在设计这种测量机构的结构时， 通常采取某些措施使K1=K2，且由 图7 (a) 图7(b)相量图可见φ１＝φ，φ2=90-φ1，即 cosφ2=sinφ1，于是上式变为 cos sin sin cos
第二节 交流电参数（R、C、 L、M、Z）的测量
三、 电路无功功率的测量
2、具体做法:用具有与RV同值的容抗XCV代替RV （由于很难获得纯感抗，所以不用电感），同 时将动圈的两端对调， 如图4(b)所示。由于XCV 随频率的改变而变化， 故这种结构只能用于固 定频率（例如工频）的 情况。
图4
三、 电路无功功率的测量
3、对于对称三相电路，测出一相的无功功率乘 以3就是总的无功功率。按定义，A相的无功 功率QＡ＝ＵＡIAsinφ。在图5(a)所示的相量 图上不难找到滞后 U 为90°的电压U BC ，其数 值是UA的 3倍。所以，按图5(b)所示的接线方 式测量，功率表示值除以 3 就是A相的无功功 率；而乘以 3 ，则为该对称三相电路的总无 功功率。至于非对称三相正弦电路，可以用 图4(b)所示的改装的无功功率表分相测量， 相加后即得总无功功率。
一、 直角坐标式交流电位差计
根据电路原理中的相量法，一电压相量 U 可 表示为两相互正交（垂直）电压相量U A与 U B之和， U U A UB 即 若U是被测电压相量U x ，则不论U x如何，都可通过 改变U A与U B使下式得到满足
第四章 电动系仪表讲解
图 4 - 13 功率表的错误接法
第三节 功率表
(3)功率表接线方式的正确选择。 功率表有两种不同的连线方式,即电压线圈前接和 电压线圈后接。如下图。
①电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈 电阻大得多的情况。
② 电压线圈后接法适用于负载电阻远比电压支路 电阻小得多的情况。
(4)没有游丝，电路接通前，指针可以再任意位置。
(5)不受外界因素的影响，电源电压、温度、外磁 场等。
第四节 频率表、相位表和功率因数表
二、电动系频率表
测量线路如图 4 - 30 所示。
图 4 - 30 电动系频率表测量线路
当频率表接入电压为 U 的被测电路后指针的偏转 角 与两个动圈的关系是
电感 L1，因此流过动圈 B1
的电流 I1滞后于电压 U 一 个角度 ；
而动圈 B2 支路中串联
的是一个纯电阻，因此
电压 U 同相。
I2与
由此可得：
图 4 - 32 单相相位表的测量线路
cos( ) I1 cos( )
cos
I2 cos( )
(4 – 13)
第四节 频率表、相位表和功率因数表
tan
R0 R0
R
2fC0(2fL
1) 2fC
(4 - 12)
第四节 频率表、相位表和功率因数表
上式说明，仪表指针的偏转角 只与频率 f 有关。
指针的偏转可能出现三种情况： (1)停留在标尺中心位置，支路中 R、L、C 串联 电路谐振，被测频率 f 与串联谐振频率 f0 相等。
三相电路无功功率的测量方法很多，这里介绍最 常用的两种。
(1)用三个有功功率表测量(图 4 – 27)
电气测量练习题1答案
一、简答题1、测量误差分类及其产生原因。
答：测量误差主要分为系统误差、随机误差以及疏忽误差三类。
系统误差是有某个特定原因引起的持续存在的误差。
产生原因：1)工作条件（环境）：温度、湿度、外界电场和磁场干扰强度等；2）仪器仪表本身结构：转动部分的摩擦、刻度不准、轴承与轴尖的间隙造成可动部分的倾斜等。
随机误差是有偶发原因引起的一种大小、方向都不确定的误差。
产生原因主要有电磁场微变、热起伏、空气扰动、大地微振等。
疏忽误差是由测量人员的粗心疏忽造成的误差。
产生原因主要有读数错误、记录错误等。
2、磁电系测量机构的作用力矩、反作用力矩、阻尼力矩分别由什么部件产生?答：作用力矩由磁场中的通电线圈产生；反作用力矩由游丝产生；阻尼力矩由线圈铝框架和线圈与外电路结合成回路时产生。
3、试对磁电系、电动系、电磁系三种测量机构的结构、工作原理及特性等进行比较。
答：磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩作用的原理构成的。
磁电系测量机构的准确度和灵敏度高，但过载能力小，而且只能测量直流。
电磁系测量机构是通过电流流经固定线圈产生的磁场对可动铁片产生的转动力矩来实现测量的。
电磁系仪表有结构简单、牢固、过载能力强，能够交直流两用等优点，但它的准确度不高，不如磁电系仪表。
电动系测量机构由固定线圈和可动线圈构成。
电动系测量机构具有准确度高，交、直流两用的优点，但是它易受外磁场的影响，过载能力差，功率消耗大，电流表、电压表的刻度不均匀。
4、电动系低功率因数功率表有哪两种结构?分别消除哪些影响?答：应用补偿线圈的低功率因数功率表：消除了部分表耗功率的影响；应用补偿电容的低功率因数功率表：消除了电压回路电流滞后电压的相位角θ的影响。
5、简述感应系电能表的工作原理。
答：电能表工作时，电压线圈和电流线圈会分别产生一个交变磁通，交变磁通分别穿过铝盘并在铝盘上感应出涡流．这些涡流会与线圈产生的交变磁场相互作用产生转动力矩，从而驱使铝盘转动。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率（英语：active power，AC power）也称为实功率（R，real power）是一个在交流电电路系统中的概念，表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值，有功功率以P来表示，其单位是瓦特（W）。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中，储能元件如电感和电容，可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分，在一个完整的周期的交流波形的平均，在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量，该方法返回到源在每个周期中，由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则：记有功功率为P，则：对于交流电，T为交流电的周期，对于直流电，T可取任意值。
对于正弦交流电，经过积分运算可得：上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言，其瞬时功率是变化的，因此，对于单相电机，其输出转矩有脉动。
对于三相电机，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，因此，对于三相电机，其输出转矩无脉动。
证明如下：假设：Ua=Um*sin（ωt+120°）Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）那么，Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理：Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即：三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
常用电工仪表的使用
根据指针稳定时驱动力矩等于反作用力矩，可求得指针偏转角
1 dM 12 I 1I 2 cosΨ D d
作为电流或电压表使用时，如果两线圈通以同一电流，或 被测电流的一部分，且互感变化率为常数，则指针偏转角与 被测电流平方或被测电压平方成正比，或与交流电流或电压 有效值平方成正比。 如作为功率表使用，指针偏转角正比于被测功率。
C UN IN
m
求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率 P＝C· α
1
V
150
300 600
I I
2
3
4
5
1——电压接线端子 4——指针零位调整器
2——电流接线端子
3——标度盘
5——转换功率正负的旋钮
图
功率表前面板示意图
图
D26型仪表
例：若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电 流量程为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
对被测电路的影响小。所以磁电系仪表是一种应用广泛具有高灵敏度、高准
确度、低表耗功率的仪表。
2.具有均匀等分的刻度
磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，标尺的刻度均匀等分，
易于标尺的制作。
3,只能用于直流电路
若在交流范围使用，必须配整流器。
磁电系仪表 1）工作原理：永久磁铁的磁场与通有直流电流的可 动线圈相互作用而产生转动力矩，使可动线圈发生偏 转。 2） 磁电系仪表的优点：具有较高的灵敏度和准确度， 刻度均匀便于读数。测量直流电压、电流的直读式仪 表几乎都是这种类型。它即可做成配电盘式表和便携 式表，又可做成0.1级和0.2级的标准表。 3）磁电系仪表的缺点：表头本身只能用来测量直流 量（当采用整流装置后也可用来测量交流量）， 过 载能力差，结构较复杂。 4）注意事项：测量直流时注意正负接头，不得接反。
§5-3电动系功率表、§5-6三相有功功率表
钦州市技工学校教案我们已经学习了电动系和铁磁电动系测量机构的结构、原理及特点，今天，我们就学习这两种测量机构是如何组成功率表的，此外，还学习功率表的接线原理及接线方法。
现在我们先学习§5－3的内容。
§5－1 电动系功率表(单相)一、电动系功率表的结构及工作原理1.结构由电动系测量机构和分压电阻构成。
（画出图5－4(a)、(b)说明）2.工作原理对于交流电：I U＝U／R≈U／R V=K1×Uα＝K×I1×I2×C OSφ= K×I A×I U×C OSφ≈K×I A×(K1×U) ×C OSφ=K P×I×U×C OSφ= K P×P 指针的偏转角与电路的有功功率成正比。
所以，可用指针的偏转角指示被功率大小。
对于直流电：α＝K×I1×I2 = K×I A×I U≈K×I A×(K1×U) =K P×I×U = K P×P指针的偏转角与电路的有功功率成正比。
所以，可用指针的偏转角指示被功率大小。
（结合图5－4(a)、(b)说明）二、功率表的量程及扩大我们知道，功率主要由电压、电流及功率因数确定，功率表的功率２量程也应电压量程、电流量程及功率因数确定，对一定的测量线路，由于功率因数是基本不变的，功率量程只由电压量程和电流量程确定。
所以，确定功率量程，关键是确定电压量程和电流量程。
1.电流量程的扩大1)电流量程的定义指仪表的串联回路所容许通过的最大工作电流。
2)扩大方法将电流线圈分段，然后通过串、并联线圈的方法改变量程。
（画图5－5说明，与电磁系电流表量程的扩大方法相同。
参照第二版图4－2说明。
）2.电压量程的扩大1)电压量程的定义仪表的并联回路所能承受的最高工作电压。
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电动系功率因素表结构原理
功率因数表又称相位表，按测量机构可分为电动系、铁磁电动系和电磁系三类。
根据测量相数又有单相和三相。
现以电动系功率因数表为例分析其工作原理，如图所示。
图中A为电流线圈，与负载串联。
B1，B2为电压线圈与电源并联。
其中电压线圈B2串接一只高电阻R2，B1串联一电感线圈。
图电动系功率因素表结构原理
在B2支路上为纯电阻电路，电流与电压同相位，B1支路上为纯电感电路（忽略R1的作用），电流滞后电压90°。
当接通电压后，通过电流线圈的电流产生磁场，磁场强弱与电流成正比，此时两电压线圈B1，B2中电流，根据载流导体在磁场中受力的原理，将产生转动力矩M1、M2，由于电压线圈B1和B2绕向相反，作用在仪表测量机
构上的力矩一个为转动力矩，另一个为反作用力矩，当两者平衡时，即停留在一定位置上，只要使线圈和机械角度满足一定的关系就可使仪表的指针偏转角不随负载电流和电压的大小而变化，只决定于负载电路中电压与电流的相位角，从而指示出电路中的功率因数。