三表法測(cè)交流電路等效參數(shù)(華電版)

1、華 北 電 力 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告華北電力大學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)名稱：三表法測(cè)交流電路等效參數(shù)課程名稱： 電路實(shí)驗(yàn) 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：成績：指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期：一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?. 熟悉單相交流電路的接線。2. 掌握功率表的基本原理、接線和使用。3. 掌握交流電路等效參數(shù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法。二、 所用儀器、設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)與規(guī)格三相交流電源交流電壓表0500V數(shù)字表交流電流表05A數(shù)字表單相功率表0450V，05A日光燈負(fù)載220V日光燈電容負(fù)載4.7uF，1uF鎮(zhèn)流器 自耦調(diào)壓器 0450V三、實(shí)驗(yàn)原理在交流穩(wěn)態(tài)電路中，通過用交流電壓表、交流電流表以及功率表分別測(cè)量出負(fù)載的電

2、壓U、電流I和消耗的功率P，計(jì)算得到待測(cè)負(fù)載的等效電阻。等效電抗，在判斷負(fù)載的性質(zhì)（感性、容性或阻性），從而用實(shí)驗(yàn)的方法確定待測(cè)負(fù)載的等效阻抗參數(shù)，如下圖所示，這種方法稱為三表法，此為測(cè)量工頻交流電路參數(shù)的基本方法之一。三表法測(cè)量負(fù)載的電壓、電流和功率后，計(jì)算其等效參數(shù)的基本公式如下：阻抗模值：|Z|=U/I功率因數(shù)：cos=P/UI等效電阻：R=P/I2=Zcos等效阻抗：X=Zsin負(fù)載呈感性時(shí)的等效電感：L=X/2f負(fù)載呈容性時(shí)的等效電容：C=1/2fX四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1. 如上圖接線，需注意功率表的電流接線端與負(fù)載串聯(lián)，電壓線端與負(fù)載并聯(lián)。檢查接線后接通電源，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器升壓至需要的電

3、壓值；2. 測(cè)量阻性負(fù)載電壓、電流、功率以及功率因數(shù)；燈泡3個(gè)（一組）；3. 測(cè)量感性負(fù)載電壓、電流、功率以及功率因數(shù)；電感 或 鎮(zhèn)流器；4. 測(cè)量容性負(fù)載電壓、電流、功率以及功率因數(shù)；電容器 4.7F ；5. 測(cè)量串聯(lián)負(fù)載電壓、電流、功率以及功率因數(shù)；6. 測(cè)量并聯(lián)負(fù)載電壓、電流、功率以及功率因數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理表6-2 不同負(fù)載等效參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算負(fù)載測(cè)量值計(jì)算值電壓設(shè)定(V)實(shí)測(cè)電壓(V)I(A)P(W)cosZ()cosR()L(mH)C(F)阻性負(fù)載（白熾燈）220220.00.32071.111.00687.501.000 687.50 0 0150149.80.26439

4、.891.00567.421.000 567.42 0 0電感器L150149.80.3667.09L 0.12409.290.129 52.93 1291.9 感性電容器C1220220.10.330-0.01C 0.00666.970.000 -0.09 容性4.77 150150.10.223-0.01C 0.00673.090.000 -0.20 容性4.73 L、C1串聯(lián)150150.00.51914.21C 0.18289.020.183 52.75 容性11.2L、C并聯(lián)C1150150.00.1517.19L 0.32993.380.317 315.34 2998.5 感性C2

5、150150.00.3217.25L 0.15467.290.151 70.36 1470.5 感性利用以下公式填滿上表：阻抗模值：|Z|=U/I功率因數(shù)：cos=P/UI等效電阻：R=P/I2=Zcos等效阻抗：X=Zsin負(fù)載呈感性時(shí)的等效電感：L=X/2f負(fù)載呈容性時(shí)的等效電容：C=1/2fX經(jīng)計(jì)算得：R()X687.500.00567.420.0052.93405.85-0.09-666.97-0.20-673.0952.75-284.16315.34942.0070.36461.96由上表可得電壓電流相量圖：六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、本實(shí)驗(yàn)采用三相交流電，相電壓為150V，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意人身

6、安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生，不允許串線。2、自耦調(diào)壓器在接通電源前，應(yīng)將其手柄置在零位上，調(diào)節(jié)時(shí)，使其輸出電壓從零開始逐漸升高，調(diào)節(jié)電壓時(shí)，看電壓表。每次改接實(shí)驗(yàn)線路或?qū)嶒?yàn)完畢，都必須先將其旋柄慢慢調(diào)回零位，再斷電源。旋柄不能用力過猛,必須嚴(yán)格遵守這一安全操作規(guī)程。3、功率表要正確接入電路。功率表不能單獨(dú)作用，一定要有電壓表和電流表監(jiān)測(cè)，使電壓表和電流表的量程同功率表電壓和電流的量程相同。4、電感線圈中流過電流不得超過0.4A。5、換負(fù)載時(shí)，一定要把電壓調(diào)至 “0”。6、接線完畢，必須讓老師檢查，再接通電源，指導(dǎo)老師簽完字后，再拆線。七、預(yù)習(xí)思考題解答（1）、答：阻抗模值：|Z|

7、=U/I，功率因數(shù)：cos=P/UI，等效電阻：R=P/I2=Zcos，等效阻抗：X=Zsin，由上可得：阻值Z=R+jX=PI2+jU2I2-P2I4。電感量L=X/2f=1100U2I2-P2I4。（2）、答：與待測(cè)負(fù)載串聯(lián)一個(gè)容抗適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)電容，若待測(cè)負(fù)載的端電壓下降，則判斷其為容性，端電壓上升則為感性。證明：設(shè)I為電路中的電流，XC'= j1C'為串聯(lián)的試驗(yàn)電容的容抗，原待測(cè)負(fù)載為Z=R+jL，若串聯(lián)電容的容抗超過2X,則電路的整體負(fù)載為Z'=R+jL-j1C'，由于I=UZ，|Z'|>|Z|，所以I'<I，待測(cè)負(fù)載為感性時(shí)電流I反而下降了，同理，在待測(cè)負(fù)載為容性時(shí)電流I依然是下降的，不能判斷待測(cè)負(fù)載的阻抗性質(zhì)，所以1C'<2X。八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與討論通過本次試驗(yàn)，掌握了交流電路的基本實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)使用調(diào)壓器，交流電壓表、交流電流表，用功率表測(cè)量元件的功率。通過三表法可以通過實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量并計(jì)算出負(fù)載元件的阻抗。實(shí)驗(yàn)中，線路接錯(cuò)會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，也可能燒壞功率表的保險(xiǎn)絲，需按照例圖仔細(xì)檢查線路。通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)，被測(cè)負(fù)載有些不是線性元件。本次實(shí)驗(yàn)第一次接觸功率表，不能很好很熟練的使用它，希望在以后的實(shí)驗(yàn)中會(huì)有所改進(jìn)。在計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，由于對(duì)基本概念掌握不夠透徹，使得計(jì)算時(shí)增加