交流参数的测定三表法.docx

实验八 交流参数的测定一一三表法、三电流表法一、 实验目的1. 学习用交流电压表、交流电流表和功率表组成的三表法测量元件的交流等效参 数的方法2. 学习用三电流表法测量元件的交流等效参数的方法3. 学习使用功率表二、 原理与说明1. 三表法⑴ 用三表法测量交流电路的参数在交流电路中，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元件（或网络）两端的电压"、流过的电流I和它所消耗 的有功功率P之后，再通过计算得出，其关系式为：阻抗的模功率因数P 人=cos中=— UI等效电阻P人=COSQ = UI等效电抗X = |z |sin 中或X = XL = 2兀 fL，X = X =—1- c 2兀 fC这种测量方法简称为三表法，它是测定交流阻抗的基本方法⑵判断阻抗性质的方法元件的阻抗性质有容性或感性，用三表法测得的U、I、P的数值还不能判别被测 阻抗属于容性还是感性，一般可以用以下方法加以确定① 在被测元件两端并接一只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；若电流表的读数减小，则为感性试验电容的电容量C '可根据下列不等式选定：B' < \2B\式中B为试验电容的容纳，B为被测元件的等效电纳。

② 利用示波器观察阻抗元件的电流及端电压之间的相位关系，电流超前电压为容 性，电流滞后电压为感性③ 电路中接入功率因数表或数字式相位仪，从表上直接读出被测阻抗的cos中值或 阻抗角，读数超前为容性，读数滞后为感性⑶三表法的接线方式前述交流参数的计算公式是在忽略仪表内阻的情况下得出的，和伏安表法类似三 表法有两种接线方式，如图8-1所示若考虑到仪表的内阻，测量结果中显然存在方法 误差，必要时需加以校正对于图8-1（a）的电路，校正后的参数为一一一 P _Rr = R - R = - RI 12 IX ' = X — XI式中，R、X为校正前根据测量计算得出的电阻值和电抗值；R,、X ［为电流表线圈 及功率表电流线圈的等效电阻值和等效电抗值a)(b)图8-1被测阻抗元件一被测阻抗元件对于图8-1（b）电路，校正后的参数为G = G - G = P - G U U 2 U一般情况下，电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略，因此1( I ¥ ( P ¥)-云］式中G、B为校正前根据测量计算得出的电导值和电纳值；GU为电压表线圈及功率表 电压线圈支路并联的等效电导2. 三电流表法实验电路如图8-2所示，以电压为参考正弦量，该电路的相量图如图8-3所示。

3 8 图根据余弦定理:12 = I 2 + I 2 - 21 I cos 中1 2 3 2 3=12 +12 - 21 I cos(180°-9)2 3 2 3=I 2 +12 + 21 I cos 92 3 2 3则:求元件A的阻抗:cos 9 = S-12 -12/ 2 - I 2 - I 2、9 = cos-1( 2 )2I2I3Z =^- = r +A I3三、实验内容及步骤1. 三表法⑴ 按图8-4使用相应的设备接线，电路中可调节电阻R取200Q，分别接入感性元 件A （日光灯镇流器线圈）和容性元件B （在电容电感板上选取电容C=10uf）⑵ 调节调压器使I =0.4A，利用三表法测量感性元件A和容性元件B的交流参数，即 测量出U、P、气、Ua或Uc的数值，将测量数据记录在表8-1中⑶ 分别测量元件A： B串联和并联时的等效阻抗，并用实验的方法判断出阻抗的性 质将测量数据记录在表8-1中表8-1被测元件感性元件A容性元件BA、B串联A、B并联给定值I (A)0.40.40.40.4测量值U ( V )P ( W )UR ( V )UA ( V )—UC(V )—计算值cosp|z| (Q)X (Q)r( )/G(S)r =G =L ( H )—C 3f)—2. 三电流表法⑴ 按图8-5所示实验电路，使用相应的设备接线，用电流测试插孔板及测试线完成测 量三组电流数据的任务。

⑵调节调压器，使电路的输入电压有效值"=80V,测量电流I、I、I的有效值 及U、U或U的数值，将测量数据记录在表8-2中 1 2 3FUo 调压器~220V200?镇流器线圈B电容器图8-5表8-2被测元件测量值计算值I1 (A)12 (A)I3 (A)ur (V)U或UA (V) Cr (Q)L/HC/ F感性元件A容性元件B四、 注意事项1. 接线前，先将位于实验台右下方处的调压器手柄逆时针调到头，即将调压器置 于“0”位2. 实验电路联接完毕，自检无误后，请指导教师检查线路，才能合闸通电做实验3. 使用调压器时要做到：① 接通电源前，将调压器处于“ 0”位② 使用调压器时，每次都应该从“0”开始逐渐增加，直到所需的电压值③ 使用完毕后，应随手将调压器手柄调回到“0”位，然后断开实验台的电 源4. 合理选择测试仪表的量程五、 预习与思考1仔细阅读交流电流表和功率表的使用说明2.掌握功率表的接线和测量数据的读取3如何用三表法和三电流表法测量元件的交流等效参数？六、 实验报告要求1. 整理实验数据，完成表8-1和表8-2中要求的各项计算2. 回答：如何用三电压表法测量感性元件和容性元件的交流等效参数？ 要求：画出实验电路图和相应的相量图。

七、实验仪设备1. DT9205型数字万用表 ^ 一块;2. D26型交流电流表 一块;3. D26型功率表 一块;4调压器（实验台配置） 一台;5. 滑线变阻器300Q/1A 一台;6. 电容电感实验板 TX—LN0533 09 一块;7. 日光灯控制器 TX—LN0533 05 一块;8. 电流测试插孔板及测试线 TX—LN0533 41 一套;9. 导线若干。