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《电工仪表与测量》教案第五章电功率的测量课题第五章电功率的测量§5-1电动系功率表目的与要求要求学生掌握电动系、铁磁电动系测量机构及工作原理重点电动系、铁磁电动系测量机构及工作原理难点电动系、铁磁电动系测量机构的工作原理复习与提问兆欧表、接地电阻测量仪结构与工作原理教学课时：2学时（80分钟）教学地点：实训室教学过程：一、复习第四章内容：通过提问进行复习，问题：1、电阻测量方法有几种？2、直流单臂电桥作用是什么？3、兆欧表的如何使用？二、新课讲授教学内容教学方法：讲解、演示、实际操作辅助教学手段、教具时间分配教师活动学生活动一、电动系测量机构的结构组成及原理二、电动系测量机构的工作原理它主要由固定线圈1和可动线圈2组成。工作原理偏转角α的确定1）转动力矩：M=K1I1I22）反作用力矩：Mf=Dα3）力矩平衡时：M=Mf所以有：K1I1I2=Dα即：α=K1I1I2/D=KI1I2注：测量交流时：α=KI1I2cosφ(cosφ为两电流相位差的余弦)1、认真听，注意看老师演示、操作。2、思考并回答：（1）那种仪表是电动系测量机构？（2）工作原理是什么？多媒体演示（工具图片、操作视频）。教师操作示范。15分钟。三、电动系仪表的特点1、优点：准确度高，交直流两用，能测量多种参数，功率表标度尺刻度均匀。2、缺点：仪表读数易受外磁场的影响，本身消耗功率大，过载能力小，电流表、电压表标度尺刻度不均匀。1、多媒体演示（图片、操作视频）2、教师操作示范。3、学生实训讲解15分钟，学生操作40分钟四、铁磁电动系测量机构1、结构组成见图所示2、特点：仪表本身磁场很强，所以抗外磁场干扰能力强；但铁磁材料磁滞和涡流损耗大，误差较大，准确度较低。所以被用来制造安装式功率表及要求转矩很大的自动记录仪表。结合投影讲述、边操作边讲解。小结电动系测量机构、铁磁电动系测量机构的结构组成及工作原理布置作业P108课题§5-3电动系功率表（续）目的与要求要求学生掌握电动系功率表的结构、工作原理及功率表正确使用重点电动系功率表的结构、工作原理、功率表的使用及正确接线难点电动系功率表的工作原理、使用及正确接线复习与提问电动系、铁磁电动系测量机构及工作原理授新二、新课讲授教学内容教学方法：讲解、演示、实际操作辅助教学手段、教具时间分配教师活动学生活动一、电动系功率表的结构及工作原理1、结构组成由电动系测量机构与分压电阻构成，其原理电路如图所示。2、工作原理1）、在交流电路中，功率表指针偏转角α=KIAIUcosΦ=KPIUcosΦ=KPP2）、在直流电路中，功率表指针偏转角α=KI（K1U）=KPIU=KPP1、认真听，注意看老师演示、操作。2、思考并回答：（1）那种仪表是电动系测量机构？（2）工作原理是什么？多媒体演示（工具图片、操作视频）。教师操作示范。15分钟。二、功率表量程及扩大1、电流量程的扩大方法：电动系仪表的电流线圈是由完全相同的两段线圈组成的，这样，就可以利用金属连接片将这两段线圈串联或并联，从而达到改变功率表电流量程的目的。见下图。1）电压量程的扩大方法：利用与电压线串联不同阻值分压电阻的方法来实现。4、多媒体演示（图片、操作视频）5、教师操作示范。6、学生实训讲解15分钟，学生操作40分钟三、功率表的使用1、正确选择量程功率表有三种量程：电流量程、电压量程、功率量程。1）、电流量程：指仪表的串联回路所容许通过的最大工作电流。2）、电压量程：指仪表的并联回路所能承受的最高工作电压。3）、功率量程：由电流量程和电压量程来决定，等于两者的乘积，即P=UI。2、要正确接线：为防止指针反转，规定了两线圈的发电机端，用符号“*”表示。功率表应按照“发电机端守则”进行接线。有两种接线方式1）、电压线圈前接方式如图示，由于功率表电流线圈和负载直接串联，因此通过电流线圈的电流就等于负载电流。2）、电压线圈后接方式如图示，由于电压线圈支路和负载直接并联，因此加在功率表电压线圈支路两端的电压就等于负载电压。3）、电流表、电压表与功率表联合使用：为保证功率表安全可靠地运行.3、要正确读数：标度尺只有一条，因此功率表的标度尺上只标有分格数，而不标瓦数。1）、功率表的分格常数C的确定：C=UNIN/αm（W/格）UN—功率表的电压量程；IN—功率表的电流量程；αm—功率表标度尺满刻度的格数。2）、被测功率P=C·α（α—指针偏转的格数）小结电动系功率表结构、工作原理及正确使用布置作业P1082课题§5-4低功率因数功率表目的与要求1、掌握电动系功率表的结构、工作原理。2、理解电动系功率表的量程扩大方法。3、学会正确使用功率表。重点低功率因数功率表的使用难点电动系功率表的工作原理、使用及正确接线复习与提问电动系、铁磁电动系测量机构及工作原理授新二、新课讲授教学内容教学方法：讲解、演示、实际操作辅助教学手段、教具时间分配教师活动学生活动一、低功率因数功率表用于测量低功率因数负载(如空载电动机、空载变压器等)的功率。1、认真听，注意看老师多媒体演示（工具图15分钟。的用途二、构造三、低功率因数功率表的使用因为若用COSφ=1的功率表测量低功率因数的负载，误差会比较大。电动系测量机构加以改进制成，不同之处有：1．低功率因数功率表按较低的COSφ(0.1、0.2)来标度。2．为提高灵敏度常用游丝来支撑，采用光标指示器等。3．采用误差补偿措施。如接入补偿电容、加入补偿线圈等。补偿线圈：匝数、结构与电流线圈完全相同，但绕向与电流线圈相反。补偿线圈与电压线圈串联。1．要正确接线。遵守发电机端守则，有补偿线圈的低功率因数表，必须采用电压线圈后接的方式接线。2．要正确读数。分格常数C=UNINCOSφN/αm被测功率P=Cα3．注意：被测电路的COSφ不得大于功率的COSφN，否则有可能发生电流、电压未达到额定值，而指针已经超出了满刻度，损坏仪表。演示、操作。2、思考并回答：（1）那种仪表是电动系测量机构？（2）工作原理是什么？片、操作视频）。教师操作示范。7、多媒体演示（图片、操作视频）8、教师操作示范。9、学生实训讲解15分钟，学生操作40分钟小结电动系功率表结构、工作原理及正确使用布置作业P1082课题§5-5三相有功功率的测量目的与要求要求掌握三相有功功率测量方法和步骤重点与难点三相有功功率测量方法和步骤复习与提问电动系功率表的结构、工作原理及正确使用授新二、新课讲授教学内容教学方法：讲解、演示、实际操作辅助教学手段、教具时间分配教师活动学生活动一、一表法测量三相对称负载的有功功率由于三相负载对称，只要用一只功率表测量单相中任意一相的功率P1，则三相总功率就是P=3P1。接线图如图示。二、三表法测量三相四线制不对称负载的有功功率用三只单相功率表分别测出第一相的功率，则三相总功率P=P1+P2+P3接线图如图示。三、两表法测量三相三线制负载的有功功率小结三相有功功率的测量方法及步骤布置作业P1083课题§5-6三相无功功率的测量目的与要求要求掌握三相无功功率的测量方法重点三相无功功率的测量原理难点三相无功功率的测量原理及方法复习与提问三相有功功率的测量方法及步骤授新二、新课讲授教学内容教学方法：讲解、演示、实际操作辅助教学手段、教具时间分配教师活动学生活动一、一表跨相法1、适用范围：三相电路完全对称的情况。Q1=UVWIUcos(90°－Φ)=UIsinΦ则得三相无功功率Q=√3Q1=√3UIsinφ2、接线图：如图示。二、两表跨相法1、适用范围：适用于三相电路对称的情况。由于两表之和为：Q1＋Q2=2UIsinφ将两表读数之和乘以√3/2，就得到三相无功功率，即：Q=√3UIsinφ2、两表跨相法接线图：如图示。三、三表跨相法1、适用范围：适用于电源电压对称，而负对称或不对称的情况。2、三相总功率Q确定三只功率表读数之和为Q1+Q2+Q3=√3（UUIUsinφU+UVIVsinφV+UWIWsinφW）=√3Q所以三相无功功率为Q=（Q1+Q2+Q3）/√33、三表跨相法接线图：如图示小结三相有功功率表结构、接线图及三相无功功率的测量方法布置作业P1086