交流电路参数的测定

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1.三表法测量交流电路的阻抗的等效参数。

交流电路参数的测定

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,可用交流电压表、交流电流表和瓦特表测定。阻抗可以表示为交流电路参数的测定交流电路参数的测定。测量电路如图5-1所示,测出此元件(或无源一端口网络)两端的电压U、流过的电流I和它所消耗的有功功率P,再通过计算得出阻抗参数。所用计算公式为:

阻抗的模 交流电路参数的测定

功率因数 交流电路参数的测定

阻抗角 交流电路参数的测定

等效电阻 交流电路参数的测定

等效电抗 交流电路参数的测定

其中“+”号用于感性情况,“-”号用于容性情况。这种测量方法简称三表法,它是测量交流阻抗等效参数的基本方法。

2.判断被测阻抗性质的方法

元件(或无源一端口网络)的阻抗可能是感性的,也可能是容性的,但是

UI P的测量值或参数的计算式无法判断阻抗的性质。在实验中可以采用下述的方法判断阻抗的性质。

(1)用示波器观测阻抗元件的电流及端电压之间的相位关系,若电流超前电压负载为容性。若电流滞后于电压负载为感性。如图5-2所示。图5-2(a)中,电流的相位超前电压的相位,则为容性元件,图5-2(b)中,电流的相位滞后电压的相位,则为感性元件。

交流电路参数的测定

(2)直接用用功率因数表(或者数字式相位仪)测量。电路中接入功率因数表,从表上直接读出被测阻抗的交流电路参数的测定值(也可直接用数字式相位仪测量阻抗角交流电路参数的测定。),读数超前为容性,读数滞后为感性。

(3)还可在被测元件两端并联一只小电容,如图5-3所示,在端口电压交流电路参数的测定保持不变的条件下,用交流电流表测量端口电流交流电路参数的测定,若电流表读数减小,则所测的元件为感性。

交流电路参数的测定

图5-3(b)为感性元件并联小电容后相量图。元件阻抗角为交流电路参数的测定,并联小电容后阻抗角变为交流电路参数的测定IL<I,端口电流的有效值减小。若电流表读数变大,则所测的元件为容性。

实验电容器的容量交流电路参数的测定可根据下列不等式选定

交流电路参数的测定

式中:交流电路参数的测定为实验电容的容纳;交流电路参数的测定为被测元件的等值电纳。

3.仪表内阻的影响

交流参数的计算公式是在忽略仪表内阻的情况下得出的。三表法有两种接法如图5-4所示。可以看出,测量结果因仪表内阻的影响而存在着误差。下面对两种连接方式产生的误差加以分析并校正。

交流电路参数的测定

图5-4(a)所示电路,需要考虑的是电流表及瓦特表电流支路的影响。校正后的被测阻抗参数为

校正后等效电阻 交流电路参数的测定

校正后等效电抗 交流电路参数的测定

式中,RX为校正前根据测量值计算得到的等效电阻值和电抗值,RI、XI分别为电流表及瓦特表电流支路的等效电阻值和等效电抗值。

图5-4(b)所示电路,需要考虑的是电压表及瓦特表电压支路的影响。校正后的被测参数为

校正后等效电导 交流电路参数的测定

校正后等效电纳 交流电路参数的测定

式中,交流电路参数的测定交流电路参数的测定为校正前根据测量值计算得到的等效电导值和电纳值,交流电路参数的测定交流电路参数的测定分别为电压表及瓦特表电压支路的等效电导值和等效电纳值。

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