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2.4三表法测定交流电路参数
一、 实验目的
.熟悉KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置。
.学习使用交流电压表、交流电流表、功率表和单相调压器。
学会三表法测定交流电路参数。
设计实验方案、接线图和数据记录表格等。
二、 实验原理
.三表法
测定交流电路中元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值,可以用交流电压表、交流电流
表和功率表分别测出其两端的 U、流过的I和有功功率P,通过他们的关系式可得出阻抗的模 Z、
功率因数cos。、
功率因数cos。、等效电阻
R、等效电抗
X 。其关系式为:
I
cos =—
UI
cos ;:R = M = Z
cos ;:
I2
X = Z sin 中
容性或感性的确定
1) 电路中接入功率因数表,从表中直接读出 cos^值或阻抗角,读数超前为容性, 滞后为感性。
2) 在被测元件的两端并接一个适当容量的试验电容器。 若电流表的读数增大, 则被测元件为容
性;读数减小,则为感性。试验电容器的容量 C可根据下列不等式选定:
2B
式中B为实验电容器的容纳, B为被测元件的等效电纳。
考虑仪表内阻后参数的校正
三表法有两种接线方式, 如图2.4-1所示。若考虑仪表的内阻, 则要对测量结果中的方法误差加
以校正。
对于图2.4-1a的电路,校正后的参数为:
P _
R =R-Ri =飞-尺
12
fU V一 IU
fU V
一 I
U )
式中,R、X为校正前根据计算得出的电阻值和电抗值;
效电阻和等效电抗。
对于图2.4-1b的电路,校正后的参数为:
P
G = G - Gu =疽-Gu
X =X -X1 =
U2
、2
P
Ri、Xi为电流表线圈及功率表电流线圈的等
般情况下,电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略,因此
式中,G
式中,G、B为校正前根据计算得出的电导值和电纳值; 联的等效电导。
Gu为电压表线圈及功率表电压线圈支路并
被测元件被测元件
被测元件
被测元件
a) b)
图2.4-1三表法的两种接法
三、 实验仪器设备
KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置包括:
1 .单相调压器
交流电压表
交流电流表
功率表
电感元件
电容箱
可变电阻
四、 实验内容与步骤
1 .按图2.4-2连接线路,分别测量感性元件 Zl和容性元件Zc的交流参数。数据记录于表 2.4-1
表2.4-1交流参数值
被测
元件
测
量值
计
算
值
U(V)
I(A)
P(W)
cos中
Z(Q)
R(Q )
X(Q )
Y(S)
G(S)
B(S)
感性兀
件Zl
容性兀
件Zc
Zl 和 Zc
串联
Zl 和 Zc
并联
.分别测量将Zl和Zc串联及将它们并联时的交流参数,线路如图 2.4-2,数据记录于表2.4-1
中。
.(选做题目)按图2.4-1b的方式连线,测量容性元件 Zc的交流参数。
(选做题目)用电流表、电压表和滑线电阻器各一个,设计方案来测试某电感线圈的交流参 数。
五、 注意事项
使用单相调压器之前,先把调压器调到零位,接通电源后再从零开始逐渐升压;做完一项试 验之后,把调压器调回零位,在断开电源。
实验时记录所用仪表的量程和内阻,以便对测量结果进行修正。
.在计算值中,注意 X和B的正负号。
4.严格遵守安全操作规程,注意安全用电。
六、 试验预习要求
.课前认真预习本试验的所有内容,清楚实验目的与实验原理。
. 了解KHDJ-1B型高性能电工综合实验装置及各种仪表的有关知识。
写好预习报告,画出电路图和表格。
七、 实验报告要求
.完成表中的各项计算,用实验内容 1的结果验证试验内容 2的结果。
.由实测出的元件 Zl、Zc的参数作出元件Zl、Zc串联时和并联时的阻抗三角形。
3.在用三表法测交流参数时,为什么在被测元件两端并接试验电容器可以判断元件的性质? 用相量图加以说明。
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