第四章-电动系仪表讲解课件.ppt
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1、第四章电动系仪表第四章电动系仪表第三节功率表第三节功率表第四节频率表,相位表和功率因数第四节频率表,相位表和功率因数第一节电动系测量机构第一节电动系测量机构第二节电动系电流表和电压表第二节电动系电流表和电压表学习目标:学习目标:2理解电动系电流表和电压表的测量线路。理解电动系电流表和电压表的测量线路。1了解电动系测量机构的结构、工作原理、技术了解电动系测量机构的结构、工作原理、技术特性。特性。3掌握以它们的使用与维修方法。掌握以它们的使用与维修方法。第一节电动系测量机构第一节电动系测量机构图图 4-1电动系测量机构的结构示意图电动系测量机构的结构示意图一、结构和工作原理一、结构和工作原理1结构
2、结构有两个线圈,固定线有两个线圈,固定线圈圈(定圈定圈)和可动线圈和可动线圈(动动圈圈)。如图如图 4-1 所示。所示。第一节电动系测量机构第一节电动系测量机构2工作原理工作原理设定圈中通过电流为设定圈中通过电流为 I1,动圈中通过电流为,动圈中通过电流为 I2。磁场方向由右手螺旋定则确定。磁场方向由右手螺旋定则确定。转动力矩转动力矩 M 与电流与电流 I1 和和 I2 的乘积成正比,即的乘积成正比,即图图 4-3转动力矩产生的示意图转动力矩产生的示意图21IIM 第一节电动系测量机构第一节电动系测量机构当用于交流电路的测量时有当用于交流电路的测量时有当可动部分偏转一角度当可动部分偏转一角度
3、而达到平衡,游丝反作而达到平衡,游丝反作用力矩为用力矩为 Mf=D,根据,根据 M=MfI1、I2 为定圈和动圈中电流的有效值;为定圈和动圈中电流的有效值;(4-1)cos21II 为定圈中电流与动圈中电流之间的相为定圈中电流与动圈中电流之间的相位差角。位差角。1I2I当用于交流电路的测量时有当用于交流电路的测量时有 cos21IIM 当用于直流电路的测量时有当用于直流电路的测量时有(4-1)21II 易受外磁场干扰易受外磁场干扰可以交直流两用可以交直流两用电动系功率表刻度均匀电动系功率表刻度均匀能构成多种线路测量多种参数能构成多种线路测量多种参数准确度高准确度高二、技术特性二、技术特性第一节
4、电动系测量机构第一节电动系测量机构仪表本身消耗功率大仪表本身消耗功率大过载能力小过载能力小电动系电流表电压表刻度不均匀电动系电流表电压表刻度不均匀第二节电动系电流表和电压表第二节电动系电流表和电压表图图 4-4电动系电流表原理电路电动系电流表原理电路一、电动系电流表一、电动系电流表电流表指针的偏转角电流表指针的偏转角正比于被测电路的平方,正比于被测电路的平方,即即电动系电流表通常做成电动系电流表通常做成双量程双量程的便携式仪表。的便携式仪表。所以,电动系电流表标度尺的刻度具有平方规律,所以,电动系电流表标度尺的刻度具有平方规律,其起始部分刻度较密,而靠近上量程部分较疏。其起始部分刻度较密,而靠
5、近上量程部分较疏。2I 第二节电动系电流表和电压表第二节电动系电流表和电压表二、电动系电压表二、电动系电压表图图 4-7三量程电压表的测量线路三量程电压表的测量线路由于电压表测量时的由于电压表测量时的电流较小,所以电动系电电流较小,所以电动系电压表的线圈匝数较多。压表的线圈匝数较多。电动系电压表通常做成电动系电压表通常做成多量程多量程的便携式仪表。的便携式仪表。图图 4-6电动系电压表原理电路电动系电压表原理电路当附加电阻一定时,当附加电阻一定时,通过测量机构的电流与仪通过测量机构的电流与仪表两端的电压成正比。表两端的电压成正比。第三节功率表第三节功率表图图 4-8电动系功率表的原理电路电动系
6、功率表的原理电路一、电动系功率表一、电动系功率表1结构和工作原理结构和工作原理测量功率时,定圈测量功率时,定圈 A 与负载串联接入被测电路;与负载串联接入被测电路;动圈动圈 D 与附加电阻与附加电阻 Rj 串联后接入电路。串联后接入电路。下面介绍电动系功率表的工作原理。下面介绍电动系功率表的工作原理。第三节功率表第三节功率表对于一个已制成的功率表来说,对于一个已制成的功率表来说,R2 是一个常数是一个常数得出得出即即(1)用于直流电路的测量时,通过定圈电流用于直流电路的测量时,通过定圈电流(4-3)22RUI II 1(2)用于交流电路的测量时,通过定圈电流等用于交流电路的测量时,通过定圈电流
7、等于负载电流,即于负载电流,即1I2IPUI II 1第三节功率表第三节功率表由式由式(4-2)可得可得由于电压支路中附加电阻由于电压支路中附加电阻 Rj 的阻值总是比较大,的阻值总是比较大,在工作频率不太高时,动圈的感抗相比之下可以忽略在工作频率不太高时,动圈的感抗相比之下可以忽略不计。不计。即即图图 4-9功率表向量图功率表向量图22ZUI 而通过动圈的电流与负载电压成正比而通过动圈的电流与负载电压成正比U2I式中,式中,Z2 电压支路的复阻抗。电压支路的复阻抗。(4-4)PUI cos2多量程功率表多量程功率表需要注意的是,功率表的不同量程是通过选择不需要注意的是,功率表的不同量程是通过
8、选择不同的电流量程和电压量程来实现的。同的电流量程和电压量程来实现的。图图 4-10用连片改变功率表的电流量程用连片改变功率表的电流量程第三节功率表第三节功率表(1)电流的两个量程的实现如图电流的两个量程的实现如图 4-10 所示。所示。3功率表的选择及使用方法功率表的选择及使用方法 功率表标有功率表标有“*”号的电压端钮可以接至电流号的电压端钮可以接至电流端钮的任意一端,而令一个电压端则跨接至负载另一端钮的任意一端,而令一个电压端则跨接至负载另一端。功率表的电压支路是并联接入被测电路的。端。功率表的电压支路是并联接入被测电路的。第三节功率表第三节功率表(2)功率表的正确接法必须遵守功率表的正
9、确接法必须遵守“发电机端发电机端”的接的接线规则,即:线规则,即:(1)正确选择功率表量程。正确选择功率表量程。功率表标有功率表标有“*”号的电流端必须接电源一端,号的电流端必须接电源一端,而另一个电流端则接至负载端。电流线圈串联接入电而另一个电流端则接至负载端。电流线圈串联接入电路。路。第三节功率表第三节功率表功率表常出现的错误接线如图功率表常出现的错误接线如图 4-13 所示。所示。功率表正确接线如图功率表正确接线如图 4-12 所示。所示。图图 4-13功率表的错误接法功率表的错误接法图图 4-12功率表的正确接法功率表的正确接法第三节功率表第三节功率表(3)功率表接线方式的正确选择。功
10、率表接线方式的正确选择。功率表有两种不同的连线方式功率表有两种不同的连线方式,即电压线圈前接和即电压线圈前接和电压线圈后接。如下图。电压线圈后接。如下图。电压线圈后接法适用于负载电阻远比电压支路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。电阻小得多的情况。电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈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。电阻大得多的情况。第三节功率表第三节功率表下面介绍三种有不同特点的低功率因数功率表。下面介绍三种有不同特点的低功率因数功率表。(1)具有补偿线圈的低功率因数功率表。具有补偿线圈的低功率因数功率表。4低功率因数功率表低功率因数功率表用
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