二次能源
[拼音]:gonglübiao
[英文]:wattmeter
測量直流、交流功率的機械式指示電錶。
原理
直流電路和交流電路中的功率分別為P=UI和P=UIcosφ,U、I 為負載電壓和電流,φ為電流相量與電壓相量間夾角,cosφ為功率因數。雖然各系電錶的測量機構都有可能構成測量功率的電錶,但最適於製成功率表的是電動系電錶和鐵磁電動系電錶的測量機構。
單相電動系功率表的接線原理見圖。
這種電錶測量機構的轉動力矩M與夒1夒2cosθ有關,夒1為靜圈電流,夒2為動圈電流,θ為兩電流相量間夾角。使負載電流夒通過靜圈,即夒1=夒。將負載電壓妧加於動圈及與動圈串聯的大電阻R上,則動圈中電流夒2=U/R。這樣θ=φ,而轉動力矩M=KI1I2cosφ,這反映了功率P的大小。
改變與動圈串聯的電阻值,可改變電壓量程,將靜圈的兩線圈由串聯改為並聯,可擴大電流量程。功率表的錶盤一般按額定電壓與額定電流相乘, 並使功率因數cosφ=1來標值。如電壓量程為300V、電流量程為5A的功率表,錶盤的滿刻度值為300×5×1=1500W。也有製成功率因數為 0.1的低功率因數功率表,其滿刻度值為300×5×0.1=150W。功率表的量程不能簡單地只提功率量程,而應同時指明電壓、電流量程及功率因數數值。
正弦交流電路中,無功功率Q=UIsinφ,因此只需將電壓或電流的相位移動90°,即可用一般的功率表測無功功率。 通常將功率表內部的電阻器R代以同數值的容性電抗器,使動圈中的電流與所加電壓相位差90°,其作用相當於將電壓的相位移動90°,此時即可用來測無功功率。
應用
電動系功率表具有交、直流兩用功能(交流可用到幾百赫),刻度一致,可作為直流、交流轉換電錶。其最高準確級可達0.05級。
功率表的電流回路和電壓回路都有一個接線端,並標以符號“*”或“±”,稱為對應端。它們的用途是:
(1)如將對應端按圖中所示接在一起,則當功率表的指標正向偏轉時,表示能量由左向右傳送;若指標反向偏轉,表示能量由右向左傳送;
(2)電流線圈的任一接線端應與電壓線圈標有 “*”符號的接線端連線,這樣線圈間電位比較接近,可減小其間的寄生電容電流和靜電力,保證功率表的準確度和安全。