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功率表的结构和工作原理
结构和工作原理
在电力系统中，虽然用于测量功率的表计种类很多，但它们都同属于电动系仪表。这种仪表有两个线圈：固定线圈（又称定圈）和可动线圈（又称动圈）。定圈分为两个部分平行排列，这使得定圈两部分之间的磁场比较均匀。动圈与转轴连接，一起放置在定圈的两部分之间。
仪表工作时，定圈和动圈中都必须通以电流，假设定圈中通过的电流为I1，动圈中通过的电流为I2。I1的作用是在定圈中建立磁场，磁场的方向由右手螺旋定则确定。对于一个已制成的仪表，定圈的参数是固定的。因此磁场的强弱只与I1有关，且正比于I1。当动圈中通以电流I2时，磁场将对I2产生一个电磁力F，使可动部分获得转动力矩M而偏转。其电磁力F的方向可由左手定则确定。如果I1、I2同时改变方向，用左手定则判断可知，电磁力的方向不变，即转动力矩M的方向不变。所以电动系仪表既能测量直流电路又可测量交流电路。
当电动系仪表用于直流电路的测量时，由电工基础可知，转动力矩M与电流I1和I2的乘积成正比，即
M∝I1·I2
式中 M — 动圈所受到的转动力矩
I1、I2 — 定圈和动圈中的电流
当用于交流电路的测量时有
M∝I1·I2·COSψ
式中 M — 动圈所受到的转动力矩的平均值
I1、I2 — 定圈和动圈中的电流有效值
ψ — 定圈中电流I1与动圈中电流I2之间的相位差角
当可动部分偏转一角度α而达到平衡位置时，其游丝产生的反作用力矩
Mf = Dα
式中 D — 游丝的反作用力矩系数（偏转角度α可均匀地刻度在仪表的标度尺上）
根据力矩平衡原理 M=Mf 可得下式：
当用于直流电路测量时
α∝I1·I2
当用于交流电路的测量时有
α∝I1·I2·COSψ
当电动系仪表用于功率测量时，其定圈串联接入被测电路，而动圈与附加电阻串联后并联接入被测电路。众所周知，根据国家标准的规定，在测量线路中，用一个圆加一条水平粗实线和一条竖直细实线来表示电压与电流相乘的线圈
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