實習一 電功率及功率因數之量測 實驗 實習二 電能量之量度實驗

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1 實習一 電功率及功率因數之量測 實驗 實習二 電能量之量度實驗
第十章 電功率及電能量實驗 實習一 電功率及功率因數之量測 實驗 實習二 電能量之量度實驗

2 測量直流電功率的兩種接線方式 為降低儀表之負載效應減少誤差、提高準確度，當量測低電阻負載時，應採用圖(a)之接線，當量測高電阻負載時，應採用圖(b)之接線。 (a) （低電阻負載） (b) （高電阻負載） ▲圖10-1 測量直流電功率的兩種接線方式

3 平均功率、虛功率及視在功率的比較 ▼表10-1 平均功率、虛功率及視在功率的比較 計算式 交流功率 （英文代號） 中文名稱
▼表10-1 平均功率、虛功率及視在功率的比較 交流功率 （英文代號） 中文名稱 實功率、平均功率、有效功率 虛功率、電抗功率、無效功率 視在功率 意義 瞬間功率在一個週期內的平均值 沒有實際能量消耗的功率 用以表示交流設備的容量大小及據以計算交流負載的電流大小 說明 電路中電阻所消耗的實際功率 交流電路中電感器或電容器所產生的電抗（X）從電源取得及歸還的功率 交流電路中，電源所提供的功率 計算式 單位 瓦特（W） 乏爾（VAR） 伏安（VA） 註：1. 直流電路不存在相位差（相位角 為 ），故 ；而交流電路因存在 相位 差，故實際消耗之平均功率 P 與設備所提供之視在功率 S 不一定相等。 虛功率與品質因數皆簡記為 Q ，使用上要特別注意。

4 功率因數 功率因數（PF）的定義為平均功率P與視在功率S的比值。 公式10-102 公式10-101
同乘V (a) 電容性電路之 V-I 相量關係圖 (b) 電容性電路之功率三角形 同乘V (c) 電感性電路之V-I相量關係圖 (d) 電感性電路之功率三角形 ▲圖 電容性電路的相量圖與功率三角形

5 ▲圖10-3 電感性負載並聯電容器後的等效電路與功率三角形
功率因數的改善方法 (a) 等效電路 (b) 功率三角形 ▲圖10-3 電感性負載並聯電容器後的等效電路與功率三角形 公式10-103 公式10-104

6 單相瓦特表之內部構造與內部連接圖 瓦特表是一種直接測量電功率之儀表。 ▲圖10-4 單相瓦特表之內部構造與內部連接圖 (a) 內部構造
(b) 內部連接 ▲圖10-4 單相瓦特表之內部構造與內部連接圖

7 單相瓦特表之外部連接圖(1) 電源 負載 (a) 大功率負載之連接 ▲圖10-5單相瓦特表之外部連接圖

8 單相瓦特表之外部連接圖(2) 電源 負載 (b) 小功率負載之連接 ▲圖10-5單相瓦特表之外部連接圖

9 三相瓦特表之內部構造與外部連接圖 三相瓦特表之內部構造是將兩個單相瓦特表合而為一，裝置在同一個盒子內，並將兩個可動線圈接在同一個轉軸上。
電源 負載 R S T (a) 內部構造 (b) 外部連接 ▲圖10-6 三相瓦特表之內部構造與外部連接圖

10 二瓦特表法測量三相電功率 ▲圖10-7 使用兩個單相瓦特表測量三相電功率 R W1 三相電源 S T 三相負載 W2 (a) 接線圖
▲圖10-7 使用兩個單相瓦特表測量三相電功率

11 單相功率因數表 ▲圖10-8 交叉線圈型單相功率因數表 ▲圖10-9 功率因數表測量單相功率 因數之外部連接圖 電源 負載 (a) 內部連接
(b) 外觀（單相、三相通用型） ▲圖10-8 交叉線圈型單相功率因數表 ▲圖10-9 功率因數表測量單相功率 因數之外部連接圖

12 三相功率因數表 (a) 內部連接 (b) 外觀（配電盤用） ▲圖 極化葉片式三相功率因數表

13 三相功率因數之接線圖 ▲圖10-11 功率因數表測量三相 功率因數之接線圖 ▲圖10-10 極化葉片式三相功率因數表 電 1 負 CT 源
2 載 電 R 負 k 側 3 側 源 S 載 側 T 側 PT ▲圖 功率因數表測量三相 功率因數之接線圖 (c) 配電盤型接線 ▲圖 極化葉片式三相功率因數表

14 三相三線式感應型瓦時計 ▲圖10-15 三相三線式感應型瓦時計 驅動元件 潛動防止孔 制動磁鐵 M 潛動防止孔 (a) 內部連接
(b) 外觀（配電盤型） ▲圖 三相三線式感應型瓦時計

15 三相瓦時計配合 CT 及 PT 接線 ▲圖 三相瓦時計配合 CT 及 PT 接線

16 電子式電能監測器 可以方便使用者讀取資料，以做為電力管理及改善的依據。 ▲圖10-17 電子式電能監測器外觀 瓦特/伏安 電壓
用電度數/時間 電流 頻率/功率因數 AC輸出插座 ▲圖 電子式電能監測器外觀

17 IC卡用電計費裝置 將冷氣負載接上後，即可透過IC 卡預先儲存的金額，來控制所能使用冷氣的度數或時間。 ▲圖10-20 IC 卡用電計費裝置
電子式電度表 IC 卡讀卡裝置 ▲圖 IC 卡用電計費裝置

18 電子式電度表(1) 1.線路示意圖 (a) 內部線路示意圖 (b) 實際接線圖 ▲圖 電子式電度表線路示意圖

19 電子式電度表(2) 2.系統架構圖 ▲圖10-22 電子式電度表應用系統架構圖 RS485 乙太網路 電表集中器 中央計費及 管理系統 電表
讀卡機 RS485 乙太網路 乙太網路 電表集中器 網路集線器 電表 RS485 讀卡機 ▲圖 電子式電度表應用系統架構圖