项目一 模块6功率表和电能表的安装与测量（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2023）

模块六：功率表和电能表的安装 与测量 一、功率和电能的测量 (一)功率的测量 1、功率表的组成及其工作原理 功率表必须具有两个线圈：一个用来反映被则电路的电压，称为 电压线圈；另一个用来反映被则电路的电流，称为电流线圈。 电动系测量机构的固定线圈的匝数较少，导线较粗，为电流线圈 使用时与负载串联以反映电流的大小；可动线圈的匝数较多， 导线较细，为电压线圈，电压线圈再串联一个附加电阻，使用时 与负载并联以反映电压的大小。 电动系功率表可以用来测量交直流功率。测量直流时， a=K/RvUI=KpP,表明仪表指针偏转角a与电压电流的乘积成正比 即与电路中的电功率成正比。测量交流电时，仪表指针偏转角 与两个线圈的电流有效值及两个电流之间相位差余弦c0S0的乘 积成正比，即与电路中的电功率成正比，a=KI1I2c0S0=K/RvP 2、功率表的接线 (1)一般接线方法 功率表共有四个接线端，两个电流接线端，两个电压接线端。圆 圈和圆中垂直交叉的两条直线表示电动系功率表，功率表的电流 线圈用一段水平的粗线来表示，电压线圈用一段垂直的细线来表 示。 电动系功率表的转动力矩和两组线圈电流方向有关，在测量功率 时，只要其中一个线圈的电流方向接反，转动力矩就会改变方向 功率表的指针会反向偏转，使读数为负值，因而功率表的接线 端是有极性的，为了保证读数的正确，在功率表的电流接线端和 电压接线端上，都可以看到其中的一个端钮标有“*”号或“士”号的 标记端。有“”的电流线圈接线端必须接在电源侧，另一电流接线 端接到负载端，电流线圈串联在电路中。有“*”端电压线圈接线 端接在电源侧、且与电流线圈“*”端相接，电压线圈并联在被测 电压的两端。 (2)直流或单相交流电路功率测量 在实际应用中，可以采用功率表的电压线圈前接和电压线圈 后接。 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，通常理解为高电压、小电流负载电路。 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，通常理解为低电压、大电流负载电路。 3、功率表的量程扩大与读数 功率表的量程包括电流量程、电压量程和功率量程。功率表 通常只有一挡量程。为适应不同负载电压和不同负载功率则 量，实验室用的携带式功率表一般都是多量程的，电流量程 有两挡，电压量程有两挡或三挡。 (1)功率表的电压量程扩大 采用串联几个附加电阻的方法。 (2)电流量程的扩大 功率表的电流线圈一投分成两段，电流量程的改变采用电流 线圈串联或并联方式，两个线圈串联时，电流量成为I,当两 个线圈并联时，电流量程为2I。 (3)功率量程的扩大 功率量程是通过选择不同的电流量程和电压量程来实现。 (4)功率表的读数 对于多量程的功率表来说，功率表有几挡电压量程和几挡电 流量程，但表上的刻度标尺只有一条。在功率表的刻度标尺 上不标瓦特数，只标分格数。在选用不同的电压量程和电流 量程时，每一分格将表示不同的瓦特数。在使用时必须根据 选用的电压量程和电流量程以及标尺满刻度的格数求出分格 瓦特数C(功率表常数)，然后再乘以功率表上的指针偏转数 n,才可以得到测量功率的瓦特数，即P=Cn。 当需要对交流高电压和大电流电路进行测量时，需采用电压 互感器和电流互感来扩大量程，接线时应注意同名端标记。 被测电路的功率等于功率表读数乘以电压互感器变比【和电流 互感器变比K,即P=PoKuKI。 P0:功率表读数Ku:电压互感器变比K KI:电流互感器 变比K 4、功率表的使用注意事项 (1)功率表量程的选择 功率表量程包括功率、电压和电流三个量程，功率量程就是 电压量程和电流量程的乘积，选择功率量程实际上就是选择 电压量程和电流量程。使用功率表的电压量程能承受被测负 载电压或线路电压，使用功率表的电流量程允许流过被测负 载的电流，若是交流电路，除电流因素还要考虑功率因数的 影响，同时，功率表读数必须注意按所选择的电压量程和电 流量程进行换算。 (2)功率表的接线方式 电压线圈前接方式，适用于高电压小电流负载，此时电压测 量支路把电流线圈的电压降也计算在内，电压则量支路所测 得的电压是负载和电流线圈的电压之和，功率表测得的功率 是负载和电流线圈共同消耗的功率，小电流负载时电流线圈 的功耗小，可以忽略不计。电压线圈后接方式，适用于低电 压大电流负载，此时电流线圈中电流是负载和电压线圈支路 的电流之和，功率表测得的功率是负载和电压测量支路共同 的功率，因为负载电流大，则电压测量支路的电流湘对可以 忽略不计，测量误差减小。一般情况下，多数采用电压线圈 前接方式。 (二)交流电能的测量原理 通常交流电度表（亦称交流电能表）都是感应系仪表。 1、感应系仪表的结构 感应系单相电度表的结构：它主要包括四个部分，驱动部件 、转动部件、制动部件和