三相电路有功功率的
分析
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与测量【任务描述】在三相交流电路中，用单相功率表可以组成一表法、两表法或三表法来测量三相负载的有功功率。表法测试三相负载有功功率两表法测试三相负载有功功率【实验目的】1、熟悉单相有功功率表的结构、原理和使用方法；2、掌握用一表法、两表法、三表法测量三相负载有功功率的方法;3、培养电工测量中应具有的安全意识。【实验原理］一、一表法测量三相对称负载有功功率无论是在三相三线制还是在三相四线制负载电路中，当三相负载对称时都可以用一只功率表来测量它的有功功率。测星形对称负载电路时接法如图1所示，功率表都接在负载的相电压和相电流上，一表的读书就是一相的有功功率，再将功率表读数乘以3就是三相总有功功率即：P=3P。图1一表法测量三相对称负载有功功率、两表法测三相三线制有功功率不管电压是否对称，负载是否平衡，负载电路是△接法还是丫接法，都可米用两表法测量三相三线制电路的有功功率。设负载作丫连接，三相电路总瞬时功率为：P=Pu•PvPw二uuiuuvivuwiw由基尔霍夫第一定律可得，iuivi^0将上述两式整理得:p-PuPvPw=UuiuUvivUw(-iu-iv)=iu(Uu-Uw)・(人-Uw)=iuUuw+ivUvw=Pl+P2结果表明，两功率表测得的瞬时功率之和等于三相总瞬时功率，因此，两表所测瞬时功率之和在一个周期内的平均值，就等于三相总瞬时功率在一个周期内的平均值，即三相负载的总功率等于两功率表的读数之和。适用范围：对于三相三线制电路，不论负载是否对称，也不论负载是丫接还是△接，都能用两表法来测量三相负载的有功功率。测量结果：按两表法接线，三相总功率P=R+R以星形接法为例，两表法的接线如图2所示。PW1UUuwuvwiw»Rwiu.Ru图2两表法测量三相三线制负载功率两表法的接线应遵守下述规则：1•两只功率表的电流线圈应串接在不同的两相线上，并将其“*”端接到电源侧，使通过电流线圈的电流为三相电路的线电流。两只功率表电压线圈的“*”端应接到各自电流线圈所在的相上，而另一端共同接到没有电流线圈的第三相上，使加在电压回路的电压是电源线电压。这时两个功率表都将显示出一个读数，把两个功率表的读数加起来就是三相总功率。三、三表法测三相四线制不对称负载的功率适用范围：测量三相四线制不对称负载的有功功率。测量结果：按三表接法接线，三相总功率P=R+P2+R，即用三只单相功率表分别测出每一相负载的功率，则三相总功率P=P+R+R，接线方式如图3所示。IN图3三表法测量三相四线制不对称负载功率【任务实施】一、实验设备单向有功功率表3只；单向开关4个；220V,8W白炽灯泡。；二、实验内容1、有功功率表的正确接法:Rl图4电压线圈前接如图4所示，由于电工仪表指针的偏转方向与两线圈中电流的方向有关，为了防止指针反转，规定了两线圈的发电机端，用符号“*”表示。功率表应按照“发电机端守则”进行接线。“发电机端守则”的内容：是电流从电流线圈的发电机端流入，电流线圈与负载串联，保证电流电压线圈从发电机端流入，电压线圈支路与负载并联。2、用一表法测量三相对称负载的功率（1）按附图5连接好实验线路；（2）将先将单相开关SW合上，再合上SW/SW2,SW，用一表法测量三相对称负载的功率测量结果如下：功率表读数P=，三相总功率P=。图5-表法测量三相功率3、三表法测量三相不对称负载的功率（1）按附图6连接好实验线路；（2）先合上SWSW2，SW,再给电，用三表法测量其功率，测量结果如下:三只功率表读数分别为Pl=，P2=，P3=<三相负载总功率P=R+P2+R=。图6两表法测量三相功率4、两表法测量三相三线制负载的功率测量cos「=1时，不对称三相三线制负载的功率。按附图7连接好线路，用两表法测量其三相功率，测量结果如下：两功率表读数分别是Pi=,P2=，三相总功率P=R+F2=【注意事项】1、通电工作要经指导老师检车无误且在场的情况下进行；2、通电工作应由两人进行，一人操作，一人监护；3、要注意人身与带电体保持安全距离，手不得触及带电部分。两表法和三表法都是成熟的三相功率测试
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，都有严格的科学依据：（1）两表法适合且只能用于三相三线制系统；（2）三表法只能用于三相四线制系统；（3）两表法和三表法都与三相电路（包括电源和负载）是否平衡无关；（4）三相平衡系统可采用单个功率表的方法。【问题讨论】用两表法测三相功率时，由于每只表的读数本身无意义，所以，即使在三相电路完全对称的情况下，两只功率表的读书也不一定相等，并且还会随负载的功率因数而变化。下面讨论两功率表读数与负载功率因数的关系：当COS：F:=1，cos即-0.5，cos「乞0.5时三相功率应为多少?
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