張德平
摘要:兩表法測(cè)量三相交流電路的有功功率是電工測(cè)量考查的重點(diǎn),考查的內(nèi)容涉及兩表的接法、讀數(shù)為正負(fù)值、讀數(shù)為O的情況分析、功率因數(shù)為0.5時(shí)的情況分析等,這些對(duì)學(xué)生而言無疑是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),要學(xué)生透徹掌握該知識(shí)點(diǎn),須對(duì)兩表法測(cè)量有功功率原理進(jìn)行清晰簡(jiǎn)潔的分析,讓學(xué)生弄清來龍去脈,方能從容應(yīng)對(duì)各種問題。
關(guān)鍵詞:推導(dǎo);相量圖;分析
中圖分類號(hào):TM933.3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672 - 9129(2018)12 - 0161 - 01
本文側(cè)重推導(dǎo)兩表法測(cè)量功率的表達(dá)式,利用相量圖輔助分析,而后從推倒的公式中觀察體會(huì)兩表的接法,并對(duì)推導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行討論分析,從而掌握考查的各種問題。
1.推導(dǎo)兩表法測(cè)量三相交流電路有功功率的表達(dá)式
p= uUiU+ uyiv+ uwiw(∵iU+ iv+iW=O)
= uUiU+ uviv+ uw(-iu- iv)=(uU - uw)iU+ (uv - uw)iv
= uUwiU+ uvwiv
令W1讀數(shù)為:P1= UUWIUcosα,W2讀數(shù)為:P2=UVWIVcosβ,則P=P1+ P2=UUwIUcosα+ UvwIcosβ,參照相量圖分析(圖1):
∵α= 30°+Φ1,β= 30°- Φ2
∴P= P1+ P2=UuWIucos(30°+Φ1)+ Uvwlvcos(30°- Φ2)
2.對(duì)推導(dǎo)公式進(jìn)行分析
2.1 從UUW、Uvw、IU、Iv的下標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)功率表電壓支路和電流線圈是如何讓接人電路的(如圖2所示)。
2.2 Φ1、Φ2為每相負(fù)載的相電壓與相電流之間的相位關(guān)系(相量圖是按負(fù)載呈容性分析的,讀者可自行按負(fù)載呈感性分析,體會(huì)區(qū)別在哪),而α= 30°+Φ1為UUw與IU之間的相位差,β=30°-Φ2為Uvw與Iv之間的相位差,注意區(qū)分。
3.若負(fù)載對(duì)稱則Φ1=Φ2;若負(fù)載不對(duì)稱則Φ1≠Φ2(其中Φ1、Φ2的大小在0°到90°之間)
3.1 當(dāng)Φ1=60°時(shí),α=30α°+Φ1=90°,cosα=O,P1=0(讀數(shù)為0),cosΦ1=0.5,P=P2
3.2 當(dāng)Φ1<60°時(shí),P1>0,P2 >0(讀數(shù)均為正值),cosΦ1>O5,P=P1+ P2
3.3 當(dāng)Φ1>60。時(shí),P2 >0,Pl<0(讀數(shù)為負(fù)值),cosΦ1<0.5,此時(shí)表W1反偏,應(yīng)將表W1的電流線圈兩個(gè)端鈕反接,使指針正偏,但該表的讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值,P= P1 - P2
3.4 當(dāng)Φ1=Φ2=O°時(shí),Pl=P2(讀數(shù)相等),P=2P1,cosΦ1=1,負(fù)載呈電阻性。
4.適用場(chǎng)合:負(fù)載無論是否對(duì)稱的三相三線制電路。
5.注意:一只表的讀數(shù)無意義。
通過對(duì)兩表法測(cè)量用功功率表達(dá)式的推導(dǎo),既提高了學(xué)生解答交流電路的能力,又使學(xué)生清晰明白了兩表法測(cè)量有功功率的原理,知曉各種情況的分析,有效掌握了考查兩表法測(cè)量用功功率的重難點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]《單招生——相約在高校復(fù)習(xí)用書——電工測(cè)量?jī)x表》原子能出版社,2012年3月第3版(丁立根徐芳)