電工實驗報告5900字

則應在其總干路上串聯(lián)電流表，此時應注意電流表的量程選擇，及連接線材的選擇。功率的測量：功率分為有功功率、無功功率和視在功率，針對不同功率有不同的測量方法。視在功率的測量：視在功率為電壓和電流的乘積，因此只用將電壓和電流分別測出然后相乘即可求出。有功功率的測量：有三種方案可供選擇：1.直接用有功功率表測量具體的接線規(guī)則是將功率表的電流端串入負載一端，同時將電壓端并入負載兩端，注意其同名端的識別和接入；總功率的測量則需要按照上述規(guī)則將功率表接入總支路。優(yōu)點：讀數(shù)簡單，準確率高。缺點：線路略微復雜，操作有些不便。2.用電能表測量將待測負載打開運行至其額定狀態(tài)，關閉其他用電器，記錄其時間、電能值等初始值，隔段時間，再記錄其時間、電能值等最后值，算得電能值差和時間差，相除即得其有功功率。P1=W/TP1為有功功率，W為消耗電能值，T為時間差。優(yōu)點：簡單易行，讀數(shù)方便，對于總功率的測量則更具優(yōu)勢。缺點：準確度不高，需要計算，并且影響其他用戶用電。無功功率的測量：無功功率的測量有別于有功功率，主要通過電壓和電流的乘積得到視在功率，然后用視在功率減去有功功率來實現(xiàn)。在本實驗中有兩種方案可供選擇：1.伏安法將電壓表和電流表分別并入和串入負載端，記錄數(shù)據(jù)，計算其有功功率。P2=Sn-P1Sn=U*I其中U是其額定電壓，I是額定電流，Sn為視在功率，P1為有功功率，P2為無功功率。優(yōu)點：準確度高，較真實的反映出其無功功率。缺點：線路復雜，計算精度取決于視在功率和有功功率的測量上。2.用無功功率表測量無功功率的接線和有功功率相似，參照有功功率表接線。優(yōu)點：讀數(shù)簡單，無需計算。需要系數(shù)和同時系數(shù)的計算：需要系數(shù)：需要系數(shù)可通過查表得知.同時系數(shù)：同時系數(shù)是設備在滿天時運行的平均功率和最大功率的比值，可以通過日常經(jīng)驗求得，這里我們假設同時系數(shù)為0.5。?測量儀器的選擇用電設備的選擇不僅基于被測設備的用電量、電壓、電流等原因，也要考慮測量設備的實用性、經(jīng)濟性、可實現(xiàn)性和安全性等原因，基于以上幾個方面來選取電壓表、電流表、功率表等一些測量儀器。磁電系儀表：優(yōu)點：準確度高、靈敏度高、儀表內部消耗功率小、刻度均勻。缺點：只能用于直流測量、過載能力小?？偨Y：雖然磁電系優(yōu)點很多，但不能測量交流電，因此不能采用磁電系儀表。電磁系儀表：優(yōu)點：結構簡單、過載能力強、可以交直兩用。缺點：刻度不均勻、準確度低、靈敏度低、功耗大、工作頻率范圍窄。總結：由于電磁系儀表準確度較低，因此對于測量一些小型用電器可能誤差較大，因此測較大功率的電器時可以考慮使用。電動系儀表：優(yōu)點：準確度高、可以交直兩用、能夠成多種儀器。缺點：易受外磁場影響、過載能力小、刻度不均勻。總結：電動系雖然可以交直兩用且準確度高，但其過載能力弱，可能需配合互感器使用，使得測量復雜化，因此應酌情使用。不同儀器的優(yōu)缺點：多功能表優(yōu)點：只用輸入電流和電壓就能得到三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功電能、無功電能，方便簡潔缺點：價格昂貴，使用注意事項多。指針式萬用表優(yōu)點：1）測量電壓，電流無需電源。適合長期在線檢測。2）抗電磁干擾能力強3）對緩慢電壓，電流波動指示直觀4）可以估測有直流成分波形的平均值5）電阻檔可以輸出不同的電流和電壓，適合測量一些半導體元件和做一些簡單的實驗6）結構簡單，生產(chǎn)容易，可靠性高，生產(chǎn)成本低。7）適合初學者使用，用以掌握基礎歐姆定律和其他基礎原理，損壞后容易維修。指針式萬用表缺點：1）精度不高2）操作不便（需要轉換檔位，讀取結果困難，需要分辨正負極）3）交流響應頻帶不寬4）受磁場干擾5）內阻低，靈敏度低6)怕震動7）測量精度容易受物理擺放位置(角度)影響8）抗過載能力差優(yōu)點：1）靈敏度高，精度高2）使用方便（讀數(shù)方便，有些有自動轉換檔位功能，不用分正負極）3）功能多，如精度較高的測量電容、電感、頻率、溫度等4）交流響應頻帶寬5）抗過載能力強6）不受磁場影響7）數(shù)字電路適合流水線大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本8）可遠程測量，可連接電腦在線記錄數(shù)據(jù)。9）不怕震動數(shù)字式萬用表缺點：1）對緩慢變化的測量值顯示不夠直觀（通過連接電腦采集數(shù)據(jù)解決，或通過示波表解決）2）對有直流成分波形的測量，無法估計有效值（交流檔測量？或示波表解決）3）需要電源供應（大多數(shù)字表比較省電）4）電阻檔輸出電壓，電流較小，對簡單的實驗性測量不利。（外接電壓，電流源？）5）容易受強電磁干擾的影響？功率表：單相電動系功率表(P37)優(yōu)點：結構簡單，使用方便，價格便宜，可測直流電路功率，也可測交流電路功率，標度尺刻度近似均勻缺點：電動系功率表有電壓線圈和電流線圈，所以電壓線圈前接法和電壓線圈后接法低功率因數(shù)功率表優(yōu)點：標尺按較低的額定功率因素來刻度，靈敏度較高三相有功功率表（接線法P41）電能表：三相三線有功電能表（DS15型P69）三相四線有功電能表（DT18型P70）三相無功電能表（DX15DX1DX2接線P71）儀器的選擇：電壓表的選擇：由于要測電器的額定電壓多為220V，而電源線電壓為380V，因此應保證電壓表量程應在220~380之間。即選擇量程在220~380V之間的電壓表。電流表的選擇：由表1只其電流應介于0.07A~17.43A之間，因此選擇電流表量程應介于這兩值之間。即選擇量程在0~18A之間的電流表。功率表的選擇：由表1知功率在70w~3835w之間，即應選擇量程在0~4000w之間的功率表。連接線材的選擇：連接線材的選擇是基于其要測量電流量的大小，此次試驗要測的電器電流在0.067A~2.27A之間，而總支路電流則在11.18A~17.43A之間。在選擇線材時要有一定裕量，即比理論值要大一級，若采用四心電線，則由上述估算數(shù)據(jù)以及查表可得下表：表2：?實驗接線圖功率表：由于一端要并入支路，一端要串入支路，對于并入端找一插頭插在支路插座上，插頭另一端接功率表并聯(lián)端即可，對于串入端，可找一插頭插在支路插座上，另一端串入功率表串聯(lián)端即可。電壓表：直接從插座并入即可。電流表：和功率表的串入相同。圖1上圖為單相連接原理圖，p為總功率表，W1為有功功率表，W2為無功功率表。圖2圖2為三相四線中電壓表、電流表、功率表的連接原理圖，其中A為電流表，V為電壓表，W為功率表。如圖：圖3圖3為電流表、電壓表、功率表的連線示意圖。?實際測量時的接線方法實際接線時應充分考慮接線條件，盡量不影響其他用戶用電，接線時采用統(tǒng)一規(guī)范，這樣容易測量和記錄數(shù)據(jù)。對于各設備的測量，測量接線遵從圖1的接法，每個設備記錄一組數(shù)據(jù)，然后換下一個設備，這樣就減少了工作量。對于總功率的測量則可采取在其總線處測量，也可用電能表計算。我們統(tǒng)一采用標準的接線端子來做接連端，這樣不僅有利于更換測量設備又安全可靠，對于和負載的連接則采用插座來連接，這樣既安全又方便。?實驗數(shù)據(jù)記錄及計算方法表中需要系數(shù)為查詢得知：表3：表3為實驗記錄表格實際總功率及最大功率的計算方法：1.計算容量是依照設備實際使用率打折的容量，是30分鐘用電設備的最大容量。需要系數(shù)Kx=計算容量/安裝容量。同時系數(shù)用于干線或者變電所，Kt=系統(tǒng)各部分最大需量之和/整個系統(tǒng)最大需求量。2.通常用電設備銘牌上均標有額定電壓、額定電流及容量（W、kW或VA、kVA及cosφ）等，但其實際容量與標稱值往往并不一定相等，或負載不一定達到額定值。而在進行配電電氣設計時，導線、開關的選擇是根據(jù)用電設備的銘牌值進行負荷統(tǒng)計，在不同的范圍視負荷的性質、使用情況取同時系數(shù)得到計算負荷來計算電流的。同時使用系數(shù)最大值為1，但往往少于1.同時系數(shù)是設備使用的同時性，最多百分之多少設備一起用就乘以多少。3.求計算負荷，是選擇確定建筑物報裝容量、變壓器容量的依據(jù)；求計算電流，是選擇纜線和開關設備的依據(jù)；求有功計算負荷和無功計算負荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。一般要計算用電負荷，通常用到以下兩種方法：（1）需要系數(shù)法——用設備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。用于設備數(shù)量多，容量差別不大的工程計算，尤其適用于配、變電所和干線的負荷計算。（2）利用系數(shù)法——采用利用系數(shù)求出最大負荷區(qū)間內的平均負荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)，得出計算負荷。適用于各種范圍的負荷計算，但計算過程稍繁。公式1：設同時系數(shù)Kt為0.5則：Pem=P1*K1+P2*K2+……+Pn*KnPe=(P1*K1+P2*K2+……+Pn*Kn)*Kt其中Pem為實際最大總功率，Pe實際總功率，為Pn為用電設備，Kn為各個用電設備的需要系數(shù)，Kt為同時系數(shù)。3.實驗步驟1，查詢各種用電設備的額定功耗、額定電壓等數(shù)據(jù)，列成表格并計算缺省值，算得同時系數(shù)、需要系數(shù)等輔助計算系數(shù)。2，選取測量器材，根據(jù)不同需要選取不同器材，設計測量電路。4，電壓和電流的測量：按照圖1接線，分別測量各個設備的電參數(shù)，記錄數(shù)據(jù)到表2中。5，視在功率和無功功率的計算：參照實驗原理中的計算方法即可算出。6，有功功率的測量：用功率表測量：1），將功率表接入所要測量的電器的支路。2），分別測量其他電器。3），將所測得功率相加。4），測總支路上的功率消耗。5），對比分析。伏安法：1），將電壓表和電流表分別并、串入支路。2），分別測量其他電器。3），將所測得電壓、電流相乘既得視在功率。4），分別乘其功率因數(shù)角既得其有功功率，并相加。5），測總支路上的功率消耗。6），對比分析。電能消耗計算功率：1），停用除所測對象以外的電器。2），觀察、記錄電能表初始電能及時間。3），算得所測電器功率。4），分別依照上述步驟測得其他電器功率。5），測完后在同時使用所有電器，記錄電能消耗及時間。6），分析對比。7，記錄與分析將實驗數(shù)據(jù)記錄和計算結果填到表2，分析思考功率、電壓、電流、功率因數(shù)、需要系數(shù)、同時系數(shù)等之間的關系，比較各測量方法的優(yōu)缺點。4.實驗注意事項1.正確使用各個測量儀表，注意儀表的量程范圍，防止燒壞儀表。2.注意接線方式，防止短路事故，注意人身安全項目一個人計算機實際用電負荷的測試與分析比較實驗目的：1.初步掌握設計型實驗的基本方法2.根據(jù)實驗任務書完成設計3.掌握實際測試單相小容量負荷的方法4.基本掌握實驗結果分析方法實驗要求：1.布置實驗任務，學習設計型實驗的基本方法2.完成實驗設計3.實驗準備4.對不同類型的個人計算機負荷進行測試5.實驗報告實驗原理：功率可分為有功功率和無功功率，無功功率=視載功率—有功功率；視載功率可以用伏安法測得，有功功率可以用功率表測得，則可以推算出功率因素；要考察電腦的功耗水平，就要學會如何測量功率。一般來說，我們測試的功率值是整個系統(tǒng)的。因為電腦在運行時，我們難以通過某種方式測試到某個部件的具體功率。比如，要單獨測試CPU、顯卡的功耗就很難，需要某些特殊的設備，普通用戶只能測試整機的功率。但是我們可以用軟件加大系統(tǒng)的負載量，記錄此時的峰值功率，通過和待機功率進行對比，了解其能耗水平。舉個例子，一臺電腦在處理器滿載的情況下，測試的整機功率為200W，而待機時的功耗為92W。我們就可以計算出該硬件滿載狀態(tài)下的功耗提升了108W，它所使用的處理器算是功耗較高的產(chǎn)品。實驗的一般方法和步驟：首先個人電腦pc可分為1、臺式機；臺式機而言，功率一般100w~400w左右；2、筆記本。筆記本而言，功率一般20w~150w左右；對臺式機和筆記本而言功率不一樣，所以我們選的儀表的不一，線的粗細程度不一，但基本測量原理一樣的。首先，接線方法用排線座，從電源插口引線到排線插口，對相應的位置進行短接，再從排線口引線到插座，用電壓電流表測量；（一般其內阻遠遠大于電流表內阻，用電流表內接法）接線方法如圖1所示；1、先將插板的一根線斷開，兩斷分別接到黑、紅表筆上。2、將黑紅表筆分別插到萬用表的COM孔和10A電流孔，檔位選擇為交流10A。3、開啟插板上的所有開關，啟動電腦使其保持待機。缺點：只能用于直流測量、過載能力小。總結：雖然磁電系優(yōu)點很多，但不能測量交流電，因此不能采用磁電系儀表。電磁系儀表：優(yōu)點：結構簡單、過載能力強、可以交直兩用。缺點：刻度不均勻、準確度低、靈敏度低、功耗大、工作頻率范圍窄。總結：由于電磁系儀表準確度較低，因此對于測量一些小型用電器可能誤差較大，因