内容正文:
专题9 感应式功率表测量负载的有功功率(讲义)-《电气测量技术》(第2版)高教社-专题复习讲练测
一、考纲解读
1.理解感应式功率表的结构和 D26 - W 型的工作原理,明确电磁感应在其中的应用,包括线圈作用与磁场关系。
2.掌握使用功率表测量负载有功功率的方法,包括接线、量程选择和正确操作步骤。
3.能够分析并排除测量过程中出现的故障。
二、知识点梳理
1、 感应式功率表测量有功功率时的故障排除
感应式功率表测量有功功率时的常见故障见表3-1-3.
二、感应式功率表的读数方法
感应式功率表的表盘如图3-1-6所示,与其他仪表不同,感应式功率表的表盘上并不标明功率数,而只标明分格数,所以从表盘上并不能直接读出所测的功率数值,而必须经过计算求得。
三、感应式功率表的电压、电流量程
电流量程指感应式功率表的串联回路所容许通过的最大工作电流;电压量程指感应式功率表的并联回路所能承受的最高工作电压。功率量程实质上由电流量程和电压量程来决定,等于两者的乘积。
四、感应式功率表的工作原理
当固定(电流)线圈中通入直流电流1时产生磁场,磁感应强度B与I成正比。如果与可动(电压)线圈中的电流相互作用,使可动(电压)线圈产生一力矩,并带动指针转动。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。
五、功率表的图形符号
由于感应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,因此为了使指针不反向偏转,通常将两个线圈的始端都标记为“*”或“+”,习惯上称为“同名端”或“发电机端”。功率表的图形符号如图 3-1-3 所示。接线时,必须将有相同符号的端子接在同一根电源线上。若出现端子不清,导致指针反偏,可使用极性开关转换一下。
三、真题练讲
1.(2021年湖北省统一考试)在三相电路中使用感应式功率表,如果相序接错,对于三相三线制()。
A. 一定测量错误
B. 可能测量错误
C. 不影响测量
D. 功率表会损坏
答案:B
解析:在三相三线制中,相序接错可能会导致测量错误,但不是一定,这取决于具体的接线方式和负载情况。
2.(2019年河南省统一考试)感应式功率表的过载能力与()有关。
A. 固定线圈和可动线圈的允许电流
B. 表盘大小
C. 功率表的颜色
D. 生产厂家
答案:A
解析:过载能力主要取决于固定线圈和可动线圈能够承受的最大电流,超过这个电流可能会损坏功率表,和表盘大小、颜色、厂家无关。
3.(2021年山东省统一考试)当感应式功率表测量时,若发现可动部分有异常响声,可能是()。
A. 可动线圈松动
B. 固定线圈松动
C. 表盘松动
D. 以上都有可能
答案:D
解析:可动部分异常响声可能是可动线圈、固定线圈或表盘等部件松动,在可动部分运动过程中产生摩擦或碰撞发出声音。
4.(2020年山东省统一考试)对于感应式功率表,以下哪种情况会导致负功率测量()。
A. 电压和电流极性同时接反
B. 电压极性接反
C. 电流极性接反
D. 量程选择错误
答案:C
解析:当电流极性接反时,功率表可能会显示负功率,而电压和电流极性同时接反一般不影响功率测量值,量程错误不会导致负功率。
5.(2019年山东省统一考试)感应式功率表在高湿度环境下使用,可能会()。
A. 提高测量精度
B. 降低测量精度
C. 改变量程
D. 不影响测量
答案:B
解析:高湿度环境可能会使功率表内部元件受潮,影响其电气性能,从而降低测量精度。
四、限时练讲
1.感应式功率表的阻尼装置主要作用是()
A. 加快指针摆动速度
B. 减缓指针摆动速度,使指针快速稳定
C. 增大测量范围
D. 改变测量精度
答案:B
解析:阻尼装置可使可动部分在转动过程中受到阻力,减缓指针摆动速度,让指针能快速稳定在正确的读数位置,而不是加快摆动速度、增大测量范围或改变精度。
2. 在使用感应式功率表测量三相不平衡负载功率时,需要注意()
A. 每相功率单独测量相加
B. 直接测量总功率即可
C. 可忽略不平衡情况
D. 更换为特殊功率表
答案:A
解析:对于三相不平衡负载,需要分别测量每相功率然后相加得到总功率,不能直接测量总功率,也不是忽略不平衡情况或必须更换功率表。
3. 感应式功率表中,可动线圈的框架一般采用()材料。
A. 铁磁性
B. 非铁磁性
C. 超导
D. 半导体
答案:B
解析:可动线圈框架采用非铁磁性材料,是为了避免框架对磁场产生影响,从而保证测量的准确性,铁磁性材料会干扰磁场,超导和半导体材料一般不用于此。
4. 当感应式功率表测量含有电容的负载功率时,如果电容漏电,可能导致()
A. 测量值偏大
B. 测量值偏小
C. 指针抖动
D. 以上都有可能
答案:D
解析:电容漏电会改变电路的参数,可能使测量值偏大或偏小,也可能导致电路不稳定,引起指针抖动。
5. 感应式功率表的绝缘电阻过低,可能会()
A. 引起漏电,影响测量安全和准确性
B. 提高测量精度
C. 加快指针摆动
D. 无影响
答案:A
解析:绝缘电阻过低会引起漏电,可能会对操作人员造成安全隐患,同时也会影响测量的准确性,不会提高精度或加快指针摆动。
6. 在感应式功率表中,为了使可动线圈产生合适的转矩,可动线圈中的电流是通过()产生的。
A. 与负载串联
B. 与电源直接连接
C. 电磁感应
D. 与固定线圈连接
答案:C
解析:可动线圈中的电流是通过电磁感应产生的,这样可动线圈在固定线圈产生的磁场中受到电磁力,产生转矩,而不是与负载串联、与电源直接连接或与固定线圈连接获取电流。
7. 对于 D26 - W 型感应式功率表,如果使用环境温度过高,其()可能会发生变化。
A. 量程
B. 精度
C. 表盘刻度
D. 线圈匝数
答案:B
解析:温度过高可能会影响功率表内部元件的性能,如电阻值变化等,从而导致精度发生变化,量程不会因温度升高而改变,表盘刻度是固定的,线圈匝数也不会因温度变化。
8. 感应式功率表测量大功率负载时,若发现功率表发热严重,可能是()
A. 功率表过载
B. 环境温度高
C. 正常现象
D. 线路接触不良
答案:A
解析:测量大功率负载时发热严重可能是功率表过载,超过了其正常工作的功率范围,环境温度高一般不会导致严重发热,不是正常现象,线路接触不良可能发热但不会是因为负载大功率。
9.在三相电路中使用感应式功率表有哪些注意事项?
答案:要注意接线方式,三相三线制和三相四线制有不同的接线方法。要保证相序正确,避免因相序错误导致测量结果错误。还要注意功率表的量程要满足三相电路功率测量的需求。
10. 简述三相三线制电路中感应式功率表的一种接线方式。
答案:三相三线制可以采用 “两表法” 接线。将两个功率表的电流线圈分别串入任意两相,电压线圈的同名端与电流线圈的同名端相连,并分别接到另外一相。两个功率表读数的代数和就是三相总功率。
五、学法建议
重点复习知识点:
1.仪表结构:了解感应式功率表的固定、可动线圈等结构,如 D26 - W 型中固定线圈与负载串联。
2.工作原理:掌握电磁感应在功率表中的应用,固定线圈产生磁场,可动线圈通过电磁感应产生电流受力带动指针。
3.测量操作:测量前检查仪表和线路,选合适量程。注意三相电路接线和相序。
4.故障排除:能分析指针异常问题,如不偏转、抖动等的原因并处理。
请同学们多结合实际操作,加深对理论知识的理解;操作需要反复练习,加深记忆;要注意安全,避免发生意外。
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