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单相功率和三相功率的测量方法及电路

2021-09-10 04:10分类:电工基础知识 阅读:

  电源电路输出功率用功率因数表精确测量,功率因数表(又称之为泰利斯表)是一种电动仪表盘,在其中电流量电磁线圈与负荷串连(具备2个电流量电磁线圈,可串连或串联,便于获得2个电流量测量范围),而工作电压电磁线圈与电源并联,电流量电磁线圈和工作电压电磁线圈的电脑(标着*号端)务必连在一起。
1、单相电输出功率的精确测量
如图所示1所显示是单相路输出功率精确测量电源电路,功率因数表W由工作电压和电流量电磁线圈构成,电流量电磁线圈与电流计串连,然后与负荷Z联接;工作电压电磁线圈与负荷串联,二电磁线圈电脑相接后与开关电源正端联接。


图1 单相路输出功率的精确测量电源电路
接入开关电源后,功率因数表表明负荷输出功率,电源开关放置cosφ处,则可精确测量负荷的功率因数。电源电路中有电流表和电流计,可与此同时精确测量工作电压和电流量。
2、三相输出功率的测量法
①三相四线制供电系统,负荷星型联接(即Y0接线方法)
针对三相不一样负荷,用三个单相电功率因数表精确测量,精确测量电源电路如图2所显示,三个单相电功率因数表的读值为W1、W2、W3,则三相输出功率P=W1 W2 W3,这类测量法称之为三泰利斯表法;针对三相对称性负荷,用一个单相电功率因数表精确测量就可以,若功率因数表的读值为W,则三相输出功率P=3W,称之为泰利斯表法。


图2 三相四线制负荷星型连接
②三相三线供电系统


图3 三相三线制负荷星型连接
三相三线制供配电系统中,无论三相负荷是不是对称性,也无论负荷是Y或△联接,都可以用二泰利斯表法精确测量三相负荷的功率因素。精确测量电源电路如图所示3所显示。若2个功率因数表的读值为W2、W2,则三相输出功率P=W1 W2=U1×I1×cos(30°-φ) U1×I1×cos(30° φ),在其中φ为负荷的阻抗角(即功率因数角),2个功率因数表的读值与φ有以下关联:
◆当负荷为纯电阻,φ=0,W1=W2,即2个功率因数表读值同样;
◆当负荷功率因数cos=0.5,φ=±60°,将有一个功率因数表的读值为零;
◆当负荷功率因数cos低于0.5,|φ|>60°,则有一个功率因数表的读值为负数,该功率因数表表针将反向偏移,它是应将功率因数表电流量电磁线圈的2个接线端子替换(不可以替换工作电压电磁线圈接线端子),而读值应记为负数。针对数显式功率因数表将发生负读值。
③精确测量三相对称性负荷的无功负荷
在三相对称性系统软件中,三相电压彻底对称性,各相负荷特性阻抗完全一致,则各相电压亦彻底对称性,这时仅必须用功率因数表精确测量出一相负荷的功率因素P,再乘于3倍,则得三相总输出功率,即P=3Pφ=3×Uφ×Iφ×cosφ


图4 无功负荷的精确测量
为了更好地测得三相无功负荷,可按图4布线,将功率因数表的电流量电磁线圈串入随意一相路线中,而将工作电压电磁线圈电源电路联接到此外二相的开关电源端上,因为三相电路中随意两两色的相电压一直与星型连接时的第三相直流电压相位角90°。因此这时功率因数表的读值为W=U1×I1×sinφ,在其中φ为负荷的阻抗角。则三相负荷的无功负荷Q=√3×W=√3×U1×I1×sinφ。较为普遍的有三相无功负荷表和单相电无功负荷表
3、负荷的功率因数精确测量


图5 功率因数的精确测量
在图5a电源电路中,负荷的功率因素P=U×I×cosφ,在其中cosφ为功率因数,功率因数夹角且-90°≤φ≤90°。把图5b、c、d各自做为负荷连接电源电路中,则:
◆当Z=R,φ=0,cosφ=1,电阻器性负荷
◆当Z=XL,φ>0,cosφ>0,交流电流
◆当Z=Xc,φ<0,cosφ>0,溶性负荷
由此可见,功率因数的尺寸和特性由负荷的尺寸和特性决策。

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