1、钦 州 市 技 工 学 校 教 案NO：23任课教师 许 家 全 班 级 电工 06（秋季）科 目 电工仪表与测量 课 题 53、 5 6授课时间 07 年 月 日 节 次 第 3、4(3)节 课 时 3 节授课方法 讲 授 法教学目的与要求1. 掌 握 电 动 系 、 铁 磁 电 动 系 功 率 表 的 结 构 ；2.掌 握 量 程 的 扩 大 方 法 和 选 择 方 法 ；3.掌 握 电 动 系 、 铁 磁 电 动 系 功 率 表 的 接 线 原 理 和接 线 方 法 。教学重点电 动 系 、 铁 磁 电 动 系 功 率 表 的 接 线 原 理 和 接 线 方法 。 单 相 功 率 表 量
2、 程 和 读 数 。教学难点电 动 系 测 量 机 构 的 结 构 。教具 电 动 系 功 率 表 、 1D5 W 铁 磁 电 动 系 功 率 表 。教学过程（时间分配）见 内 页 。课后小结与建议见 内 页 。课外作业P3739 ：一、二、三；P43：一、二、三。我们已经学习了电动系和铁磁电动系测量机构的结构、原理及特点，今天，我们就学习这两种测量机构是如何组成功率表的，此外，还学习功率表的接线原理及接线方法。现在我们先学习 53 的内容。51 电动系功率表(单相)一、 电动系功率表的结构及工作原理1. 结构由电动系测量机构和分压电阻构成。（画出图 54(a)、(b)说明）2. 工作原理对于
3、交流电：IU URUR V=K1UKI 1I2COS= KI AIUCOS KI A(K1U) COS=K PIUCOS= KPP指针的偏转角与电路的有功功率成正比。所以，可用指针的偏转角指示被功率大小。对于直流电：KI 1I2 = KIAIU KI A(K1U) =KPIU = KPP指针的偏转角与电路的有功功率成正比。所以，可用指针的偏转角指示被功率大小。（结合图 54(a)、(b)说明）二、 功率表的量程及扩大我们知道，功率主要由电压、电流及功率因数确定，功率表的功率量程也应电压量程、电流量程及功率因数确定，对一定的测量线路，由于功率因数是基本不变的，功率量程只由电压量程和电流量程确定。
4、所以，确定功率量程，关键是确定电压量程和电流量程。1. 电流量程的扩大1) 电流量程的定义指仪表的串联回路所容许通过的最大工作电流。2) 扩大方法将电流线圈分段，然后通过串、并联线圈的方法改变量程。（画图 55 说明，与电磁系电流表量程的扩大方法相同。参照第二版图 42 说明。 ）2. 电压量程的扩大1) 电压量程的定义仪表的并联回路所能承受的最高工作电压。2) 扩大方法将电压线圈串联不同阻值的分压电阻。（画图 56 说明，与电磁系电压表量程的扩大方法相同。 ）3. 功率量程的扩大1) 功率量程的定义电路功率因数 COS 1 时的功率值。即 P=UI。2) 扩大方法功率量程由电流量程和电压量程
5、确定，功率量程电流量程电压量程。只要确定电流量程和电压量程，功率量程就确定了。(以 D19W 为例说明，当它的电流量程 510A，电压量程是150V300V 时，可以得出何种功率量程。)(45min)三、 功率表的使用1. 正确选择量程我们知道，功率表有三种量程，即电流量程、电压量程和功率量程。所以，在选择时，必须选择三种量程。1) 电流量程略大于被测电流。2) 电压量程略高于被测电压。3) 功率量程大于被测功率。(举例说明，解释在选择功率表量程时，不能只确定功率量程的原因。电流量程是 2.5A，电压量程是 250V，功率量程是 625W 的功率表，当测量一个额定功率为 522W、额定电压为
6、220V、COS0.5的感性负载，假定测量时的电压为 220V、功率指示值为 525W。通过计算，它的电流达 23.8A，这是不允许的。)所以，在测量功率时，需要用电流表、电压表分别测量电流和电压值。例 512. 正确接线1) “发电机端”的定义功率表的电流线圈和电压线圈中，电流流进的端钮，用“”或“”表示。2) “发电机端守则”电流线圈与负载串联，电压线圈支路与负载并联；两线圈的发电机端接电源的同一极性。(通过下面“接线方式 ”的内容说明。)3) 接线方式电压线圈前接方式(画图 57 说明。)适用场合：负载电阻远大于电流线圈内阻的电路。(不解释原因。)电压线圈后接方式(画图 57 说明。)适
7、用场合：负载电阻远小于电压线圈支路电阻的电路。4) 正确接线情况下，指针反转的处理办法对调电流线圈的两个接线端，并在测量结果前加“。说明原因：一是负载端含有电源，并且负载端是发出功率的；二是三相电路功率测量中，COS0.5 时。3. 正确读数1) 安装式直接读数。2) 便携式(多量程)先确定分格常数：CU NIN m (W格)UN：电压量程；I N：电流量程； m 标度尺满刻度格数。再计算被测功率：P C (W )： 标度尺上指针偏转的格数。3) 低功率因数表 用于测量功率因数低于 0.2 的电路。与多量程便携式相似，只是：CU NINCOS N m (W格)( COS N=0.1 或 0.2
8、)使用低功率因数表时，功率表的额定功率因数 COS N要大于被测量电路的 COS。(45min)56 三相有功功率表一、 电动系 三相有功功率表1. 结构由两个单相功率表的测量机构组成，常称为两元件三相功率表。（参照第二版图 411 说明）2. DD33W 型功率表内部电路图（参照第二版图 411 说明）3. 接线1) 接线原则(按两表法接线原理接线是)二个电流线圈应分别串联在不同的两相线上，发电机接电源，另一端接负载。二个电压线圈的发电机端接各自电流线圈所在的相线上，另一端共同接在没有电流线圈的相线上。(画图 513 说明。)2) 接线图(画图 513(1)说明。)二、 铁磁电动系测量机构的
9、工作原理1. 结构由两套结构完全相同的铁磁系电动系测量机构组成。也称为两元件三相功率表。(画图 514 说明。)每套有：固定线圈、可动线圈、E 型铁心和弓形铁心。电容 C1、C 2的作用：补偿电压线圈的电感及铁心损耗引起的误差。固定线圈 A1、A2 的绕向相反，是为了减少外磁影响；分压电阻靠近电压线圈的发电机端，可使两电压线圈的电位差减小，绝缘要求低，便于制造。所造成的可动线圈与固定线圈之间较高电位差产生的静电由铁心和 V 相直接连接后的屏蔽作用来消除。2. 内部接线图(画图 514 说明。)3. 接线1) 接线原则与三相电动系功率表相似，遵守“两表法”原理，但分压电阻接在发电机端。(画图 515 说明。)2) 接线图与三相电动系功率表相同。不再讲解。三、 新式功率表 (只简单提示)1. 变换器式功率表：由电磁系测量机构和功率变换器组成。2. 数字式功率表：由数字式电压基本表和功率表变换器组成。(45min)（课后体会：1、 时间较紧；2、 实物接线图中，各个接线端内接什么应详细讲解，重点要求。)
