电动系功率表

考纲要求：1、掌握电动系功率表的基本结构、工作原理。 2、掌握电动系功率表的多量程实现及量程选择。 3、掌握电动系功率表的正确连接及功率的求算。 4、了解三种不同特点的低功率因数功率表。 知识要点：

一、电动系功率表的结构

1、定圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路， 联接入被测电路。

2、动圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路，与附加电阻 联后 联接入被测电路。

3、在测量线路中，用一个圆加一条水平粗实线和一条竖直细实线来表示电流与电压相乘的线圈，所以功率表用图形 来表示。 二、电动系功率表的工作原理

1、用于直流电路功率测量时：

U I1 = I,I2 = (R：电压支路总电阻)

R α∝ UI = P

即α与被测功率P成 ，标度尺 刻度 。 2、用于交流电路功率测量时：

I1 = I, I2= U (Z2：电压支路总电阻)

Z2 α∝ I1 I2cos； α∝ UIcos = P

即α与被测电路的有功功率P成 ，标度尺刻度 。 对非正弦交流电路仍然适用。 三、多量程功率表 1、电流多量程的实现

① 方法： （ 联或 联）； 一般有 个电流量程。 ② 连接图

2、电压多量程的实现

① 方法： ； 一般有 个电压量程。 ② 连接图

四、多量程功率表的量程选择

1、功率表的量程包括 量程、 量程和 量程。 2、选择原则：使被测电路的电流、电压都不要超过功率表的电流、电压量程； 同时也要被测电路的功率不要超过功率表的功率量程。

比如：功率表的电流、电压量程各有2个，则其功率量程可以有 种选择。 注：同样的负载，其工作状态不同时功率表的量限选择是不同的。 五、功率表的接线方式选择 1、正确接线方法

① 遵守 接线规则，发电机端的表示符号 ； ② 发电机端接线原则的内容为：

a. ； b. ； 2、接线的选择

① 接线的方式分为 和 两种。

② 电压线圈前接适用于 ，其测量结果 ； 电压线圈后接适用于 ，其测量结果 ； 3、功率表发生反转的原因及采取措施 ① 原因：接线错误 措施：正确接线

② 接线若正确则原因是： ， 措施：a.换接 端钮，决不能换接 端钮； b.装有转换开关，只改变电压线圈中

方向，不改变电压线圈和附加电阻的 。

六、低功率因数功率表

低功率因数功率表可解决 、 、 等问题。

1、用途：测量功率因数较低的交流电路的功率；测量交直流中的小功率。 2、与普通功率表的区别 ① 相同：工作原理相同；

② 不同： 普通功率表：标度尺按 刻度的； 低功率因数功率表：标度尺按 刻度的。 3、种类

① 具有补偿线圈的低功率因数功率表

a.补偿线圈的要

求： ； b.补偿线圈的作用： ； c.适用场合： 。

② 具有补偿电容的低功率因数功率表

a.补偿电容的作用： ； b.适用场合： 。 ③ 带光标指示器的张丝式低功率因数的功率表

a.带光标的作用： ； b.张丝式的作用： 。 七、电动系功率表的正确读数

1、功率表一般都是多量程的，而且公用一条或几条标度尺，所以功率表的标度尺都只标 而不标 。功率表的标度尺上，每一格所代表的瓦特数称为 。 2、功率计算公式： P =

3、分格常数的计算公式： 普通功率表： C = ；

低功率因数功率表：C = ；

典型例题：

1、有一感性负载，其功率约为800W，功率因数为0.8，工作在220V电路中。如用D9-W14型功率表去测量它的实际功率，应怎样选择功率表的量程？若负载工作在110V电路中，其他条件不变，则又应如何选择功率表的量程？

2、用一只满刻度为150div的功率表去测量某一负载所消耗的功率，所选用量程的额定电流为10A，额定电压为75V，其读数为80div,问该负载所消耗的功率是多少？

3、用cosN =0.2,UN =300V,IN =5A、满刻度为150div的低功率因数功率表去测量某一负载所消耗的功率时，其读数为75div，请计算出该负载所消耗的功率。若此时又测出负载的电压为250V，负载电流为4A，则该负载实际功率因数为多少？

4、有一感性负载的功率约为30~40W，功率因数为0.3，当负载两端电压为250V时，测得电流为0.42A，若用D34-W低功率因数表去测量，其量程为0.5/1A、150/300V，用cos=0.2。（1）应选择怎样的量程？（2）若仪表的标尺的分格数为150div,用所选量程时指针指示为88.5，试计算负载的功率及功率因数。

巩固练习： 一、填空题

1、电动系测量机构用于功率测量时，其定圈 接入被测电路；而动圈与附加电阻 后， 接入被测电路。

2、电动系功率表用于直流电路测量时，其可动部分偏转角 于负载功率；当用于交流电路测量时，偏转角与被测电路 成正比。 3、功率表上标“*”号的电流端必须接至 的一端，而另一端接至 。

4、功率表的电压线圈前接法适用于 大得多的情况；功率表的电压线圈后接法适用于 小得多的情况。

5、在选择功率表的量限时，一定要注意同时使被测电路的 、

都不要超过额定值。

6、标有“D26-W”的电表是 系 表。 二 判断题

1、电动系功率表对非正弦交流电路也适用。 （ ） 2、若发现功率表指针反转，对调电压线圈接线端钮即可。 （ ） 3、选择功率表的量限时，只要电压、电流不超过额定值即可。 （ ） 4、电动系功率表的电压支路由可动线圈与分流电阻组成。 （ ） 5、只要功率表的电压和电流量程满足要求了，功率量程也能满足要求。（ ） 6、电动系功率表不能测量非正弦周期电路的功率。 （ ） 7、电动系功率表的标度尺刻度是均匀的。 （ ） 8、电动系功率表的可动线圈匝数多、导线粗。 （ ） 三、选择题

1、如图所示，将电动系测量机构的定圈和动圈串联起来串接于小电流的交流电路中，指针正偏；若将定圈的两端对换，重新串联起来接在原来的交流电路中，则其指针（ ）。

A、正偏 B、反偏 C、不偏转 D、不能确定 2、功率表电压支路的附加电阻（ ）。

A、与定圈相串联，在发电机端一侧 B、与定圈相串联，在发电机端的另一侧 C、与动圈相串联，在发电机端一侧 D、与动圈相串联，在发电机端的另一侧 3、若所测负载的电阻比较大，比功率表的电压支路的电阻小不了多少，但比电流支路的电阻大得多，则测量应选用（ ）。

A、内接法 B、电压支路前接法 C、开路式 D、单用式

四、问答题

1、为什么要生产低功率因数功率表？

2、简要叙述无定位结构的作用。

3、下列各图中，哪些电路中的功率比表的接线是正确的？

4、有些功率表有一个切换开关用于改变电表指针的偏转方向，试问该开关切换的是电流支路的极性还是电压支路的极性？画出相应的原理图来加以说明。

5、设计一个实验，用一只交流伏特表、一只交流安培表、一只低功率因数功率表（有补偿线圈）测量一感性负载的功率因数，请画出相应的测量电路。

五、计算题

1、有一低功率因数功率表，其量限为Um =300V,Im =5A，cosm=0.2,满刻度为150分格，用此表测量某一负载所消耗的功率时，读数为70格。试计算该负载的消耗的功率是多少？若测出负载的电压为220V，电流为3.5A，问这时负载实际功率因数是多少？

2、用额定值为Um =250V,Im =10A，cosm=0.2,满刻度为120分格的低功率因数功率表去测量某一负载所消耗的功率时，读数为60格。试计算该负载的消耗的功率是多少？若测出负载的电压为220V，电流为7.1，问这时负载实际功率因数是多少？

3、 如图所示功率表的定圈所通过的额定电流为3A，动圈所通过的额定电流为10mA,标度盘有标度150div,则用图示的功率表来测量100V、210W电器在额定工作条件下所耗的功率，则电表指针偏转的格数为多少？若电表的额定功率因数为0.2，则用图示的功率表来测量100V、300VA、功率因数为0.1的电器在额定工作条件下所耗的功率，则电表指针偏转的格数又为多少？

4、如图所示是用电压表、电流表、功率表测定电感线圈的参数R和L的全部设备示意图，其中线圈的额定电流为2A，粗测阻抗Z约为100Ω，在额定电流下消耗功率不大于100W，试按选定电流0.4A，0.6A，0.9A测定三组数据，选择各仪表量程；按0.6A一组用导线将各设备连接起来，画出测量线路。

5、用单相功率表测量接于220V电源的纯电阻负载的功率，负载消耗的功率为1000W,已知功率表电压量程有125V、250V、500V、三档，电流量程有2.5A、5.0A两挡。（1）问电流量程和电压量程各选多少?

（2）怎样接线才使功率表能够正确测量?请在图中画出连接线。