功率表讲解全解

合集下载

常用电工测量仪表--功率表、电能表

1．一表法仅适用于测量三相对称负载的有功功率。此时，用一个单相功率表测得一相功率，由于三个单相功率相等，然后乘以3即得三相负载的总功率。
当星形连接负载的中性点不能引出，或三角形连接的一相不能断开接线时，则可采用人工中点法将功率表接入。两个附加电阻应与功率表电压支路的总电阻相等，从而使人工中点N的电位为零。
两表法测三相三线制负载功率
采用两表法测量三相功率时的接线规则：
（1）两只功率表的电流线圈分别串联接入任意两根相端线上，使通过线圈的电流为线电流，“*”端接电源侧。
（2）两只功率表的电压线圈的“*”端应分别接到各自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根相线上。
注意：测量时，如果遇到一只功率表的读数为负值，这时应将该功率表电流线圈的两个端钮反接或极性开关换向，功率表的读数应视为负值，三相电路的总功率就等于两个功率表的读数之差。
二、电能表 1.俗称电度表，就是用来测量电功，即记录电路消耗电能的仪表。
该表应在 220V
50Hz的交流电路中工作。
用电器每消耗1kw·h电能，表盘转动1200圈
表明该表的额定电流为5A，短时间内通过的电流允许大些，但不能超过10A。
用电时，表中的铝质圆盘转动，上方的数字以千瓦时为单位显示所消耗的电能，读数时要注意，数字栏中最右边的一位是小数位。
另一种称为电压线圈后接法，将电压线圈带“﹡”端和电流线圈的不带“﹡”端接到一起，适用于负载阻抗远小于电流线圈阻抗的情况。这样才能保证两个线圈的电流都从发电机端流入，使功率表指针作正向偏转。
电压线圈前接
电压线圈后接
2．功率表的读数方法
在多量程功率表中，刻度盘上只有一条标尺，它不标瓦特数，只标示分格数，因此，被测功率须按所选量程正确读出。

功率表知识点总结

功率表知识点总结一、功率表的基本原理1. 什么是功率表功率表是一种用来测量电路中功率的仪器，通常用于测量交流电路中的功率。

功率表可以直接测量电路中的功率，也可以测量电压和电流，然后计算出功率值。

2. 功率表的基本原理功率表的基本原理是根据欧姆定律和电功率定律，测量电路中的电压和电流，然后通过电压和电流的乘积来计算出功率值。

功率表通常采用磁性元件或电子元件测量电路中的电流和电压，然后通过计算或者显示来获得电路的功率值。

3. 功率表的分类功率表根据测量电路中的电流和电压的方式可以分为电磁式功率表和电子式功率表两种。

电磁式功率表通常采用移动磁铁或者电磁感应原理来测量电流和电压，电子式功率表则采用电子元件进行测量。

4. 功率表的工作原理功率表通过测量电路中的电压和电流，然后通过电压和电流的乘积来计算出功率值。

功率表通常以瓦特（W）为单位来表示功率值，也可以根据电流和电压的变化来测量交流电路中的功率。

二、功率表的使用方法1. 功率表的使用范围功率表主要用于测量交流电路中的功率，可以用于测量家庭用电器的功率、电机的功率、变压器的效率等。

功率表也可以用于实验室中的电路实验和科研研究等。

2. 功率表的连接方法连接功率表通常需要将功率表的电流端和电压端分别接入电路中的电流和电压引脚，然后调节功率表的量程范围和测量方式，就可以获得电路中的功率值。

在使用功率表时，需要注意接线的正确性和安全性，不要接错电流和电压的引脚，以免造成测量不准或者仪器损坏等情况。

3. 功率表的读数方法功率表显示的功率值通常是电流和电压的乘积，表示电路中的实时功率。

在读取功率表的数据时，需要关注功率表的量程范围和单位，以及电流和电压的测量正确性。

功率表有时候也会显示功率因数、频率等相关参数，需要注意理解和解释这些参数的含义和影响。

4. 功率表的注意事项在使用功率表时需要注意接线的正确性和安全性，不要给功率表造成过大的电流或电压，以免损坏仪器或者造成意外。

功率表的原理和接线分析

下面我们就讨论电动系功率表的工作原理。
（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

《功率电能测量》PPT课件

18
电压电磁铁—电压线圈与负载相并联匝数：25~50/伏；线径：0.08~0.16mm 功耗:0.5~1.5W
电流电磁铁—电流线圈与负载相串联
安匝数：60~150AN
电流密度：3~3A/mm2
▪为测量电能，要对功率进行随时间的累积计算，因此在电能表中采用了积算机构来代替电表指针。通常，测量直流电能的电能表多采用电动系电表的测量机构，而测量交流电能的电能表则采用感应系电表的测量机构
电压磁通涡流IU
电流磁通涡流II
电流磁通
驱动
驱动
力矩 = 力矩
Ma=kP Mf n
电流自制动力矩
感应系电度表各元件相互作用关系示意图
磁钢磁通
M
24
电能表正确使用
▪ 正确选择额定电压、额定电流及准确度。额定电压：与负载额定电压相符。额定电流：其最大值应大于或等于负载最大电流。
正确接线 ▪ 遵守‘电源端’守则 ▪ 配线采取进端接电源端，出端接负载端 ▪ 电流线圈应接于火线
为纯阻（即 =0）。
低功率因数功率表常数
被测功率
C U N I N cos N m
P C
其中cos N =0.1 或 0.2
11
无功功率的直读测量
单相正弦交流电路的无功功率Q定义为
Q U I sin
由右边的向量图
P UI cos UI sin Q
•
jU
因此，只要找到一个量 jU，即可由电动
* A *W
V
功率表的读数
功率表常数 C UN IN m 功率表读数 P C
UN——功率表的电压量程； IN——功率表的电流量程； m——功率表标尺的满刻度读数
9
三、低功率因数的功率表

功率表相关知识介绍

功率表相关知识介绍理论公式软件实现软件修正方法功率表相关问题一、理论公式1、 RMS （Root Mean Sqarel Value ）⎰T dt t f T02)(1 其中：)(t f ：输入信号T ：信号周期2、 DC （Direct Current Value ）⎰Tdt t f T 0)(1)(t f ：输入信号T ：信号周期3、有功功率（P ）⎰Tdt t i t v T 0)()(1)(t v ：输入电压信号)(t i ：输入电流信号T ：信号周期4、功率因数（PF ）计算RMSRMS I V P PF *= 二、软件实现软件实现上，即把连续信号离散化来处理。

1、电压电流有效值计算∑==N i i RMS u N U 021 ∑==N i i RMS i N I 021其中：i u ：电压瞬时值（瞬时AD 采样值）i i ：电流瞬时值（瞬时AD 采样值）N ：采样点数注：采样点数关系到测量精度问题：①：相邻两点之间的采样时间间隔越短越好，即采样速率，8701H 的电压电流采样速率各为40K 。

②在N 个采样点之间恰好为整数个信号周期倍。

实现方法：通过采样的AD 值判断信号的上升沿（或下降沿）；利用DSP 的捕捉功能判断整周期；③N 值越大，越有利于测量精度，但会引起测量周期的加长。

8701H 的计算周期可以做到0.1秒、0.25秒、0.5秒、0.75秒，当然计算周期缩短也就意味着数值会不稳定，精度下降。

2、有功功率计算∑==N i i i iu N P 01i u /i i /N 含义同上，即有功功率等于瞬时功率的累加和（代数和）；软件上处理方式：一个计算周期内，瞬时正功率累加，瞬时负功率累加，然后正功率与负功率做差即为有功功率；3、功率因数计算RMSRMS I U P PF *= 4、频率计算频率计算利用DSP 的捕捉功能精确计算频率值。

}1/(1'0'∑=∆=N i i t NF 其中： t ∆：DSP 两次捕捉中断的时间间隔；'N ：DSP 捕捉沿总次数；5、电能量计算T P E E ∆+=*其中：E ：电能量T ∆：本次计算周期内的采样总共用时；P ：本次计算周期内的有功功率值；6、其它参数计算视在功率：RMS RMS I V VA *=无功功率：22P VA S -=注：从以上可看出，功率表直接测量的参数仅有电压和电流两个，其它参数均是通过计算而得来。

功率表的使用方法

功率表的使用方法电动式功率表的使用方法、电动式功率表的结构及工作原理电动式功率表的结构如图 2-1 所示。

它的固定部分是由两个平行对称的线圈 1 组成，这两个线圈可以彼此串联或并联连接，从而可得到不同的量限。

可动部分主要有转轴和装在轴上的可力矩和将电流引入动圈的游线 5 组成。

电动式功率表的接线如图 2-2 所示，图中固定线圈串联在被测电路中，流过的电流就是负载电流，因此，这个线圈称为电流线圈。

可动线圈在表内串联一个电阻值很大的电阻 R 后与负载电流并联，流过线圈的电流与负载的电压成正比，而且差不多与其相同，因而这个线圈称为电压线圈。

固定线圈产生的磁场与负载电流成正比，该磁场与可动线圈中的电流相互作用，使动圈产生一力矩，并带动线圈 2，指针 3，空气阻尼器 4，产生反抗图2-1 电动式功率表动指针转动。

在任一瞬间，转动力矩的大小总是与负载电流以及电压瞬时值的乘积成正比，但由于转动部分有机械惯性存在，因此偏转角决定于力矩的平均值，也就是电路的平均功率，即有功功率。

图2（-a2 功率表的两种接线方（b式由于电动式功率表是单向偏转，偏转方向与电流线圈和电压线圈中的电流方向有关。

为了使指针不反向偏转，通常把两个线圈的始端都标有“*”或“±”符号，习惯上称之为“同名端” 或“发电机端”，接线时必须将有相同符号的端钮接在同一根电源线上。

当弄不清电源线在负载哪一边时，针指可能反转，这时只需将电压线圈端钮的接线对调一下，或将装在电压线圈中改换极性的开关转换一下即可。

图 2-2（ a）和 2-2（ b）的两种接线方式，都包含功率表本身的一部分损耗。

在图 2-2（a）的电流线圈中流过的电流显然是负载电流，但电压线圈两端电压却等于负载电压加上电流线圈的电压降，即在功率表的读数中多出了电流线圈的损耗。

因此，这种接法比较适用于负载电阻远大于电流线圈电阻（即电流小、电压高、功率小的负载）的测量。

实验三相电路功率测量全解

二瓦计法
P1 / W
P2 / W
41.93
42.03
52.97
55.31
0
45.54
-60.6 95.55 -116 64.6
41.93 94.03 245.9 63.16
七、实验结果分析
Y-Y（对称） Y-Y （A=4uf） Y-Y （A相开路） Y-Yo（ A=4uf） Y- ∆ （对称） Y- ∆（A相电容） Y- ∆（A相开路）
2. 三相四线制不对称连接时，三瓦计法测量所得的总功率与二瓦计法测量所得的总功率不等。因为此时中线有电流通过，不能用二瓦计法测量电路的总功率。
3. 三相三线制不对称负载星形或三角形连接时，三瓦计法测量所得的总功率与二瓦计法测量所得的总功率基本。
实验结果分析
1.
三瓦计法测量功率会不会出现负值？为什么？
预习知识及要求相关知识点注意事项
实验相关知识
预习知识及要求
1. 预习三瓦计、二瓦计法测量功率的工作原理及其所含的物理意义。 2. 预习三瓦计、二瓦计法的测量方法和适用电路。
对称三相电路中的功率三相电路功率的测量
相关知识点
注意事项
1. 测量时，严禁用身体的任何部位接触带电的金属裸露部分。 2. 严禁带电改接线路，改接线中时应断开电源，如电路中有电容负载，应在断开电源后，将电
三瓦法 PA + PB + PC / W
84.27 109.14 45.25 57.36 189.88 128.27 126.84
二瓦法 P1 + P2 / W
83.96 108.28 45.54 －18.67 189.58 129.9 127.76
八、实验结果分析实验数据表明：在三相四线制不对称联接不能

功率表讲解全解

D51型功率表，属于高功率因数功率表， cosφ=1。
D26-W型便携式单相功率表
功率表构造
〔a〕功ห้องสมุดไป่ตู้外表板图
〔b〕两电流线圈串联
〔c〕两电流线圈并联
两个线圈并联使用电流限增加一倍
功率表有四个电压接线柱，其中一个带有 * 标的接线柱为公共端，另外三个是电压量程选择端，有25V、50V、100V量程。四个电流接线柱，没有标明量程，需要通过对四个接线柱的
不同连接方式转变量程，两个电流线圈并联量程是电流线圈串联量程的2倍。
功率表接线
用功率表测量功率时，需使用四个接线柱，两
个电压线圈接线柱和两个电流线圈接线柱，电压线圈要并联接入被测电路，电流线圈要串联接入被测电路。通常状况下，电压线圈和电流线圈的带有*标端应短接在一起，否则功率表除反偏外，还有可能损坏。
一表法测三相对称负载的功率
三相总功率等于功率表读数乘3，即
P 3P1
式中 P—三相总功率
P1—单相功率表读数
U
U
R ad
Z
V
V
Z
Z
W
W
Z Z
R ad
Z
二表法测三相三线制的功率
二表法适用于三相三线制，不管负载对称或不对称都可以使用。
设负载为星形接法，功率表读数由下式打算
P 1 U A C IA c o s (U A C IA )
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。

功率表设备简介

功率表也叫瓦特表。

一种测量电功率的仪器。

电功率包括有功功率、无功功率和视在功率。

未作特别说明时，功率表一般是指测量有功功率的仪表。

目录概述度量单位注意事项应用技术指标分类概述功率是表征电信号特性的一个紧要参数。

在直流和低频范围，可以通过测量电压和电流计算功率，功率的瞬时值可用下式表示：对于周期信号，一个周期内的瞬时功率的平均值，称为有功功率。

有功功率按下式计算：对于正弦电路，下式成立：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。

在超高频和微波频段，有TEM波和非TEM波之分。

在TEM波的同轴系统中，电压和电流虽有的确含意，但测量其值很困难。

在波导系统中，由于存在不同的电磁模式，电压和电流失去性。

在个频段和各传输系统中，功率是单值表征信号强度的紧要方法。

在射频范围直接测量功率代替了电压和电流的测量。

度量单位功率定义为单位时间内所做的功。

基本单位为瓦（W），1W等于在1秒内做1焦耳的功。

常用的功率单位还有兆瓦（1MW=10^6W）、千瓦（1KW=10^3W）、毫瓦（1mW=10—3W）、微瓦（1μW=10—6W）、皮瓦（1Pw=10—12W）。

另一种常用的功率单位以分贝毫瓦（dBm）表示。

它以1毫瓦为基准电平P0=1mW，实际功率值P（mW）与P0比较后取对数。

这是功率的单位。

也可用分贝瓦（dBW）作为功率单位，此时P0=1W，即1dBW=3dBm。

注意事项量程选择选择功率表的量程就是选择功率表中的电流量程和电压量程。

使用时应使功率表中的电流量程不小于负载电流，电压量程不低于负载电压，而不能仅从功率量程来考虑。

例如，两只功率表，量程分别是IA、300V和2A、150V，由计算可知其功率量程均为300W，假如要测量一负载电压为220V、电流为IA的负载功率时应逸用IA、300V的功率表，而2A、150V的功率表虽功率量程也大于负载功率，但是由于负载电压高于功率表所能承受的电压150V，故不能使用。

功率表电能表的介绍与使用

电气测量技术
Electrical Measure
第三章功率和电能的测量
第三章功率和电能的测量
• • • • • • • • • • • 第一节第二节第三节第四节第五节第六节第七节第八节第九节第十节第十一节功率和电能的测量方法电动系功率表低功率因数功率表三相功率的测量感应系电能表及电能的测量三相有功电能表三相无功电能表和无功电能的测量电子式单相电能表电子式三相电能表电子式单相复费率电能表集中抄表与电子式IC卡预付费电能表
电气测量技术
第三章功率和电能的测量
第七节三相无功电能表和无功电能的测量
无功功率一般无需测量，但电力系统为了限制用户滥用无功电能，对装机容量大的用户，采取无功电能收费政策，促使用户采取措施提高功率因数。为此要对这种用户加装无功电能表。 DX1型三相无功电能表,适用于三相四线制， DX2型三相无功电能表,适用于三相三线制。
U KI1 I 2 KI K P P R
如果U、I 为交流同样可推出可动线圈的偏转角正比于负载功率P。
U KI1I 2coc KI cos K P P R2
南京信息工程大学
电气测量技术
第三章功率和电能的测量
二、扩大功率表电流量程
扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。
返回本章首页南京信息工程大学
电气测量技术
第三章功率和电能的测量
第四节三相功率的测量
一、用单相功率表测三相功率
一表法：适用于电压、负载对称的系统。三相负载的
总功率，等于功率表读数的三倍。
P 3 P

6-1电动系功率表的使用与维护详解

项目六电功率的测量
电动系仪表和电磁系仪表在结构上的区别
• 电动系仪表和电磁系仪表在结构上的区别是：用可动线圈代替了可动铁片，这样就基本上消除了磁滞和涡流的影响，使电动系仪表的准确度得到了提高，所以在需要精密测量交流电流、电压时，多采用电动系仪表。
电工仪表多媒体课件
机电工程系
山东德州汽车摩托车专修学院
项目六电功率的测量
电动系仪表的缺点
➢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。
电工仪表多媒体课件
机电工程系
山东德州汽车摩托车专修学院
ShanDong Dezhou Automobice And Motorcycle Profession Specialization College
电工仪表多媒体课件
机电工程系
山东德州汽车摩托车专修学院
ShanDong Dezhou Automobice And Motorcycle Profession Specialization College
项目六电功率的测量
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
电工仪表多媒体课件
山东德州汽车摩托车专修学院
山东德州汽车摩托车专修学院
ShanDong Dezhou Automobice And Motorcycle Profession Specialization College
项目六电功率的测量
电工仪表多媒体课件
机电工程系
山东德州汽车摩托车专修学院
ShanDong Dezhou Automobice And Motorcycle Profession Specialization College

电动系功率表结构和工作原理

电动系功率表结构和工作原理电动系测量机构用于功率测量时，其定圈串联接入被测电路；而动圈与附加电阻串联后并联接人被测电路。

国家标准规定，在测量线路中，用一个圆加－条水平粗实线和一条竖直细实线来表示电压与电流相乘的线圈。

电动系功率表的电路原理图如图1所示。

显然，通过定圈的电流就是被测电路的电流I，所以通常称定圈为电流线圈；动圈支路两端的电压就是被测电路两端的电压，所以通常称动圈为电压线圈，而动圈支路也常被称为电压支路。

①当用于直流电路的功率测量时，通过电流线圈的电流I；与被测电路电流相等，即I1=I图1 电动系功率表的原理电路图而电压线圈中的电流Jz可由欧姆定律确定，即由于电流线圈两端的电压降远小于负载两端的电压U，所以可以认为电压支路两端的电压与负载电压tJ是相等的。

式（2-21）中R2是电压支路总电阻，它包括电压线圈电阻和附加电阻Rfj。

对于一个已制成的功率表，R2是一个常数。

又因为电动系功率表可动部分的偏转角为即电动系功率表用于直流电路的测量时，其可动部分的偏转角α正比于被测负载功率P。

②当用于交流电路的测量时，通过电流线圈的电流I,等于负载电流I，即而通过电压线圈的电流I2与负载电压J成正比，即式中Z2——电压支路的总阻抗。

由于电压支路中附加电阻R凸总是比较大，在工作频率不太高时，电压线圈的感抗可以忽略不计。

因此，可以近似认为电压线圈电流I2与负载电压J是同相的，即I2与山之间的相位差等于零，而I1与I2之间的相位差矽跟J；与山之间的相位差￠相等，如图2所示。

因此可得图2 I1、U、∮、I2、φ的相位关系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α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。