焊机输入电量测量方法的探讨
中频点焊电流测量方案
中频点焊电流测量方案一、引言中频点焊技术是一种高效、高质量的焊接方法，广泛应用于汽车制造、家电生产等领域。
在点焊过程中，电流的测量和控制对于焊接质量至关重要。
准确测量中频点焊电流不仅能够保证焊接质量，还能提高生产效率，降低能耗。
本文将介绍一种中频点焊电流测量方案，该方案具有高精度、高稳定性和易于实现等优点。
二、测量方案1.测量原理中频点焊机通常采用逆变技术将工频交流电转换为中频直流电，为焊接过程提供所需的电流和电压。
本测量方案基于霍尔效应原理，采用霍尔电流传感器对中频点焊机输出的电流进行实时测量。
霍尔电流传感器具有测量精度高、线性度好、频带宽、抗干扰能力强等优点，适用于中频点焊电流的测量。
2.传感器选型与安装根据中频点焊机电流测量要求，选择合适量程的霍尔电流传感器。
传感器安装时应尽量靠近点焊电极，以减小线路损耗和误差。
同时，应确保传感器与点焊机之间的连接线具有良好的屏蔽效果，以降低电磁干扰对测量精度的影响。
3.数据采集与处理采用数据采集卡对霍尔电流传感器的输出信号进行采集，并将模拟信号转换为数字信号。
在数据采集过程中，应合理设置采样频率和滤波器参数，以保证采样的实时性和准确性。
采集到的数据通过计算机进行处理，包括数据预处理、误差补偿和计算等。
利用适当的算法对数据进行处理，提取出焊接过程中的电流值。
4.实时监控与显示为方便操作人员实时掌握焊接电流状态，本方案采用人机界面（HMI）进行电流的显示和控制。
HMI可实现电流值的实时显示、历史数据查询、异常报警等功能。
操作人员可通过HMI对焊接过程进行监控，及时调整焊接参数，确保焊接质量。
5.数据存储与分析为便于后续的质量控制和工艺优化，本方案采用数据库对测量数据进行存储。
数据库设计应考虑数据的准确性、一致性和安全性。
同时，采用数据分析软件对历史数据进行挖掘和分析，找出焊接过程的规律和潜在问题，为工艺改进提供依据。
三、结论本文介绍的中频点焊电流测量方案具有高精度、高稳定性和易于实现等优点。
含有单相380V电焊机负载的用电量计量方式分析
含有单相380V电焊机负载的用电量计量方式分析徐春苗【摘要】Electronic power meter has been widely used in measuring electric power. As for 380 V welding machines, however, errors in electric power measurement are likely to arise when different measurement methods and different functional-electrical-power meters are used due to the particularity of the input voltage and running state. This paper examines three methods for measuring power consumption of welding machines, one method using three sets of 220 V single-phase power meter, one method using one set of 380 V three-phase four-wire power meter and one using one set of three-phase three-wire power meter.%电子式电能表已广泛用于电能的计量，但对于380V电焊机，由于其接入电压与运行状态的特殊性，当采用不同的计量方式或不同功能的电能表时可能造成电能的错误计量．本文分别用3只220V电子式单相电能表、1只三相四线电子式电能表、1只三相三线电子式电能表三种计量电焊机用电量的方式进行了分析．【期刊名称】《南京工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(010)002【总页数】4页(P25-28)【关键词】电子式电能表;电焊机;计量分析【作者】徐春苗【作者单位】盐城供电公司电费管理中心,江苏盐城224002【正文语种】中文【中图分类】TM933.4由于电子式电能表具有启动电流小，准确度等级高，便于远程抄表等特点，越来越被广泛使用.但是电子式电能表具有防反转功能，在对含有380 V电焊机负载的三相用户配置电子式电能表时，有些电业人员感到困惑.作者就含有380 V电焊机负载电量的几种计量方式进行分析.1 含有单相380 V电焊机负载的电能表计量方法1.1 计量接线及相量图假设电焊机接在UL1L2上，用3只220 V电子式单相电能表计量含有380 V电焊机的负载所耗电能的接线如图1所示，相量图如图2所示．图1、图2中:分别表示三相相电流表示流进电焊机的电流; 分别表示三相相电压;U·L1L2表示L1、L2相间电压(线电压);φL1、φL2、φL3分别表示三相负载的功率因数角;φD表示电焊机的功率因数角．1.2 计量功率分析电焊机消耗功率为三相负载消耗功率为单相电能表1计量功率为单相电能表2计量功率为单相电能表3计量功率为由于电子式单相电能表在制造时增加了止逆正转(防窃电)功能，故电子式单相电能表无论在正向功率还是在反向功率的情况下，电能表均正向计数．即则图1中，3只电子式单相电能表计量的总功率为从式(7)可以看出，只有3只单相电能表计量功率均为正向功率时，总功率计量才能正确．而电焊机在运行和空载时功率因数角变化很大，空载时功率因数角在75°左右，故电焊机在空载时，3只单相电能表计量的功率值分别为:1)单相电能表1，P1=UL1IL1cos φL1+UL1IDcos(φD-30°)为正值．2)单相电能表2，P2=UL2IL2cos φL2-UL2IDcos(150°-φD)可能为正值，也有可能为负值，P2为负值正值，3只电子式单相电能表就能正确计量．3)单相电能表3，P3=UL3IL3cos φL3由于与电焊机无关，故始终保持正值．从上述分析可以看出:在计量具有380 V电焊机的三相四线负载时，如果在任何工作情况下电焊机的空载电流与电焊机所接落后相的负荷电流之比都小于2cos φf 时，用3只电子式单相电能表是能对具有380 V电焊机的三相四线负荷进行正确计量的，反之则不能正确计量(多计)．2 三相四线电子式电能表计量具有380 V电焊机负载电量的方法与分析2.1 计量接线假设电焊机接在UL1L2上，用1只三相四线电子式电能表计量具有380 V电焊机负载所耗电能的接线如图3所示．用1只三相四线电子式电能表计量具有380 V电焊机负载电量的相量图与各元件的计量功率均和上面用3只220 V电子式单相电能表计量具有380 V电焊机负载电量的内容相同．2.2 计量功率分析目前市场上供应的电子式三相四线电能表就防反转功能而言有两种:一种计量方式是．第一种计量方式的电子式三相四线电能表就防反转功能而言如同3只电子式单相电能表的组合，故其计量功率的分析同上面用3只220 V电子式单相电能表计量功率分析．第二种计量方式的电子式三相四线电能表计量总功率为从式(8)可以看出，选用第二种计量方式的电子式三相四线电能表能在任何工作情况正确计量具有380 V电焊机负载的电量．3 三相三线电子式电能表计量具有380 V电焊机负载电量的方法与分析3.1 计量接线及相量图对于采用三相三线计量装置的客户，可以直接将380 V电焊接在电路中，其接线方式及相量如图4、图5所示．3.2 计量功率分析电焊机消耗功率三相负载消耗功率电能表元件1计量功率电能表元件2计量功率由于电子式三相三线电能表的计量方式是P= P1+P2，则电子式三相三线电能表计量总功率从式(14)可以看出，在任何工作情况下用1只三相三线电子式电能表计量具有380 V电焊机三相三线负载电量能够进行正确计量．4 结论通过分析可知:1)采用3只单相电子式电能表，有可能会多计电量;2)采用三相四线P= P1+P2+ P3原理型电子式电能表也可能多计电量;3)采用三相四线P=P1+P2+P3原理型电子式电能表能正确计量;4)当线路中无单相负载时，采用三相三线电子式电能表能正确计量．因此，当客户有电焊机负载时，选择其计量方式和计量表计一定要慎重，否则将可能引起计量纠纷．参考文献:【相关文献】［1］陈向群.电能计量［M］.北京:中国电力出版社，2010.［2］姜侦报.用电管理［M］.北京:中国电力出版社，2002.［3］刘介才.工厂用电［M］.北京:机械工业出版社，2010.［4］邱关源.电路［M］.北京:高等教育出版社，2006.。
发电电焊机励磁调节器输入电压测量方法研究
中 圉分 类 号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献标识码 ： Ａ
Ｆ ｅ ｄ Ｒｅ ｕ ａ ｏ ｎ ｕ ｌａ ｅ ｏ ｇ ｎ ｉ ｅ ｃ Ｗ ｅ ｄ ｎ ｎ ｅ ｔ ｒ ｉ ｌ ｇ ｌ ｔ ｒ Ｉ ｐ ｔＶｏ ｔ ｇ ｆＥｎ ｉ ｅ Ｄｒ ｖ ｎ Ａｒ ｌｉｇＩ ｖ ｒｅ
Ｔ Ｇ， Ｇ等多种 功能 … 。 Ｉ ＭＩ 通过对 国外发 电电焊机产品及其专
１ 引言
在无动力 电供应或需要流动作业 的焊接施工现 场 ， 如野
外、 乡村 、 岛、 区 、 海 林 建筑工地等 ， 需要 由发动机 、 发电机 、 弧
利技 术的分析 ， 以大致将 其分为两大 流派 ： 可 以美国 Ｌｎｏ ３ 第 期 ２
文章编号 ： ０ ９ ４ （０ ６ ０ ０ １ ０ １ ６— ３ ８ ２０ ） ２— ２ ５— ４ ０
计 算 机 仿 真
２６ 月 ０ 年２ ０
发 电 电焊 机励 磁 调 节器 输 入 电压 测 量 方 法 研 究
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（ ． ａｂｎＩｓｔｔ ｆ ｅｈ ｏｏｙ， ｒｉ Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ５ ０ １ Ｃ ｉａ １ Ｈ ｒｉ ｎｔｕｅｏ ｃ ｎｌｇ Ｈａｂｎ ｅｌ ｇｉ ｇ１００ ， ｈｎ ； ｉ Ｔ ｏ ａ
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Ｍｌｒ ｉ 为代表的整体技术派； ｌ ｅ 以美 国 Ｚ Ｎ ｃ移动焊接系 Ｅ ＡＩ ． ｎ 统为代表的‘ 分裂技术（ 哈佛大学商学院称之为 Ｄｓ ｐｉ ｉ ｕｔｅ ｒ ｖ
电弧焊热输入的确定和测量
焊接现场电弧焊热输入的确定和测量吕同辉（机械工业哈尔滨焊接技术培训中心，黑龙江哈尔滨150046）摘要：介绍了新的热输入（电弧能量）计算方法,应用背景及如何确定和测量计算公式中的各个参数,包括传统方法中的焊接电流、电弧电压、焊道长度及新计算方法中的电弧能量、功率。
相对于传统方法,新的计算方法在生产中具有广泛的认可范围，可以节省大量成本，针对新的设备（特别是新型有波形控制的设备）可以减少重复的焊接工艺评定和焊接工艺验证的工作。
关键词：电弧焊；热输入；电弧能量；测量中图分类号：TG47Determintion and measurement of arc welding heat inputLu Tonghui(Harbin Welding Training Institute,Harbin150046,Heilongjiang,China)Abstract:A new calculation method of heai inpui(ara eneray)was introduced togethea with its application background and how to determine and mesuo parametero in the calculation formula.The parametero included welding curreni,ara voltage and well length in traditional method and arc eneray and power in the new calculation pared with the traditional method,the new calculation method had a wide range of approvvt ithe production,which cauld savv a lot of casts.For new equipment,especiaHy for the new equipment wit waveform controO,it cauld reduca the repeated welding procedura qualification and welding process vriOcdtion.Key/。
交流弧焊机用电量的计算方法
交流弧焊机用电量的计算方法弧焊机的用电量计算方法涉及到多个因素，包括焊接电流、焊接电压、焊接时间等。
下面将详细介绍如何计算弧焊机的用电量。
1.焊接电流：焊接电流是指通过焊接电路的电流大小，通常以安培(A)为单位。
弧焊机的电流大小会直接影响到其用电量的计算。
在进行焊接作业之前，需要根据所需焊接材料的类型、厚度和焊缝的要求等因素确定合适的焊接电流。
2.焊接电压：焊接电压是指焊接过程中产生的电压大小，通常以伏特(V)为单位。
焊接电压与焊接电流密切相关，二者之间的关系可以通过焊接电流和电压的乘积来表示焊接功率。
在选择合适的焊接电压时，需要考虑到焊接电流和所使用的焊接材料的特性。
3.焊接时间：焊接时间指的是进行焊接作业的持续时间，通常以小时(h)为单位。
焊接时间的长短直接影响到弧焊机的用电量。
当焊接时间较长时，意味着弧焊机需要持续工作较长时间，从而消耗更多的电能。
根据以上三个因素，可以使用下列公式计算弧焊机的用电量：用电量=焊接电流×焊接电压×焊接时间例如，假设焊接电流为100安培，焊接电压为30伏特，焊接时间为3小时，那么用电量可以计算为：用电量=100A×30V×3h=9000瓦时(Wh)同样，可以将用电量转换为千瓦时(kWh)，即：用电量=9000Wh/1000=9kWh这个计算结果表示，在焊接过程中，弧焊机将消耗9千瓦时的电能。
需要注意的是，在实际应用中，还需要考虑到弧焊机的功率因数。
功率因数是指弧焊机在转换电能成焊接能量过程中的效率。
一般来说，弧焊机的功率因数在0.8到0.9之间。
在用电量的计算中，可以根据实际情况进行修正。
此外，由于弧焊机的用电量较大，为避免电网负荷过大，需确保所使用的电源具备足够的供电能力及符合焊接电源额定功率的要求。
总结起来，弧焊机的用电量计算可以通过焊接电流、焊接电压和焊接时间进行估算。
计算公式为用电量=焊接电流×焊接电压×焊接时间。
含有单相380V电焊机负载的用电量计量方式分析
第 ２期
南京 工 程 学 院 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ｒ ｆ ￣ ｉ ｓｔ ｅｏ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｔｒ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｎ ｏ Ｎ ｎ Ｉ ｔｕ ｅｈ ｏ ｇ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄ ｉ ｕａ ｌ ｇ ｎｉ ｔ ｆ ｏ ｕｌ ｅ ｔｎ
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CO2气体保护焊电量信号的采集与分析 (2)
CO2气体保护焊电量信号的采集与分析焊接电弧包含着丰富的电、光、声音等信息，能够反映电弧焊各种电弧物理过程。
如何利用现代传感技术将这些信息提取出来，是研究焊接过程的关键所在。
国内外焊接界的专家开发了各种各样的传感器，有机械、电弧、声音和视觉等类型。
机械式传感器使用不够灵活，适应面窄，目前较少采用。
而电弧和视觉传感器各具特色，国内外研究较多。
电弧传感器以电弧自身电流和电压作为信号源，成本低廉，可达性好，因而在焊接过程质量监测与焊缝自动跟踪中得以普遍采用〔1，2，5〕。
本文以ADL IN K 公司的PC I29112 多通道数据采集卡为核心，通过V isual C+ + 6。
0 编制程序在PC 机上开发了一套电量信号采集系统，并且对CO 2 气体保护短路焊过程的稳定性进行了分析，并为研究焊接过程质量监测奠定了基础。
1硬件构成信号采集系统如图1 所示。
该系统由焊接电源、焊接小车、PC机、传感器、滤波器和数据采集卡组成。
焊接电源采用硅整流弧焊机。
焊接电流电压信号分别通过绵阳维博公司的WB1221F 型霍尔电流传感器与WBV 121S 型线性隔离分压器变换为0～5 V之间的电压信号，滤波后送到信号采集卡的输入端。
电流传感器的精度等级为0.5 级（相对满量程输出的误差在±0.5% 以内），响应时间短（15 Ls）；电压传感器精度等级为0。
2 级，响应时间为5 Ls，且输入阻抗高，功耗低（400mW ）。
它们共同特点是线性范围宽（为：0～120% 标称输入），过载能力强，高隔离，低功耗，测量时不影响焊接回路参数。
因为电流传感器是利用电磁感应和霍尔效应原理，它的输入端与输出端分别属于不同的回路，而电压传感是利用先进的线性光藕隔离，所以它们均有效地隔绝了焊机强电系统与微机弱电系统之间的直接连接，从而保护了微机，同时对信号采集具有一定的抗干扰作用。
滤波器为有源低通滤波器，通带截止频率fc 设计为500 Hz。
[广州精源电子]逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术
阻上并联积分回路. 本研究采用后一种方式 , 其等效 电路如图 2所示.
图 2 罗氏线圈外积分测量的等效电路 F ig. 2 O utside-integ ra l-m easure equiva lent circu it of R ogo sw ki
loop
在回路中 , 当积分电阻 RC >>R s 时 , 流经积分 回路的电流与线圈内的电流相比可以忽略. 同时由 于线圈自感很小 , 适当增大积分电阻时 , 忽略线圈的 自感压降 , 由等效电路可以得到
的值为
M =μNh ln(b /a) /2π
(4)
线圈自感的值为
L =NM =μN 2h ln(b /a) /2π
(5)
式中 :B 为线圈内部的磁感应强度 ;h 为骨架高度 ;a
为骨架内径 ;b为骨架外径.
1.2 罗氏线圈测量电流的方法
由罗氏线圈的测量原理可知 , 当一次侧母线加 载电流为 I(t)时 , 罗氏线圈 产生感应电动势. 根据 罗氏线圈的应用方式不同 , 在罗氏线圈的出口接上 不同的元件以及选用不同的元件参数时 , 形成罗氏 线圈几种测量方案 , 主要有自积分和外积分两大类. 外积分又包含两种测量方式 :一种是将阻容积分回 路直接串联到线圈两端 ;另一种是在线圈的采样电
罗氏线圈的采样电流信号和经积分电路处理后 的电流信号比较如图 5所示. 图中 1 为罗氏线圈的 采样电流波形 , 2为积分还原后的电流波形. 从图中 可看出 , 从罗氏线圈出来的信号是有正负的 , 是焊接 电流的微分信号 , 经积分电路处理后可把它还原成 逆变电阻点焊电源的原本信号. 逆变电阻点焊电源 的电流信号是一种接近直流的信号 , 在直流信号上 带有 2倍逆变频率的纹波. 比较图 5(a)、(b)可看 出 , 随着脉宽设定的减小电流值减小 , 这是由于脉宽 变小 , 主电力开关管的导通时间变短 , 输出电流就变 小. 但即使在小电流情况下 , 输出仍为稍微脉动的直
单相电焊机电能计量分析
单相电焊机电能计量分析1 用单相电能表测量当使用单相电压为380V的电焊机进行计量时，如果采用如图1所示使用单相电能表，对380V电焊机电能计量接线，因单相电能表的电压线圈只能承受220V的电压，则只能接在相电压上。
设将其跨接在A相与中性线O之间，而电流线圈测定的则是电流IAC。
根据电能表的工作原理，元件所计量的功率为P=UIcosφt式中U、I--电能表电压、电流线圈所加电压与电流φt--电压与电流之间的相位角。
由图1接线可知，电压和电流的向量图所示，由向量图可得：相电压A与电流AC之间的夹角：φt=30°+φ，于是表计所计量的功率为：P1=UAIACcos(30°+φ)式中φ-电焊机的功率因数角由于电焊机在空载时功率因数很低，功率因数角φ＞60°，则φt=30°+φ＞90°,此时所计量的功率为负值，电能表倒转。
当进行焊接时，电焊机的负荷增加，cosφ提高，φ＜60°，φt＜90°，所计量的功率为正值，表计正转。
可见，φ=60°是表计正、反转的分界点。
电焊机在工作时，通常其空载时间长，而负载时间短，因此采用此接线可能导致表计正转和反转相互抵消无法正确计量，所以不能采用这种接线。
如果在C相上同样也装一块单相电能表，将其电压线圈接在C线与中性线O之间，电流线圈测量ICA，该表所计的功率为：上式说明了用两元件电能表测量电焊机用电量在原理上是正确的，但易产生较大误差，不宜采用。
2 采用三相三线电能表测量2.1负载接在AB相从图2可知，元件1和元件2的电压线圈所受电压分别为Uab和Ucb，元件1的电流线圈电流为Uab，元件2的电流线圈电流为零，故电能表所测量的功率为：P=P1+P2=UabIabcosφP正是两相负荷所消耗的功率值，说明此种接线能正确测量单相电焊机的用电量。
2.2负载接在BC相如图3所示，由于负载R接至B、C相上，两端所受电压为Ucb,电流Icb流过负载R 和其两元件的电流线圈，电能表所测的功率为：P=P1+P2=UcbIcbcosφ上式也说明了此种接线也是正确的。
电焊机电能计量方式的探讨
电能表电能计量包括绝对值相加和代数值相加等两种方式。
只要用户不向电网输出电能（或不与电网交换功率），无论三相负载平衡与否，电能累加方式即无论是采用绝对值相加，还是代数值相加的方式计量，结果都是准确的。
在正常运行状态下，电能表所计量的电能应该符合P=3U相I相cosφ，或P = U线I线cosφ，或者电能表所计量的电能,应该等于负载实际消耗的电能。
这是电能累加必须满足的首要条件。
以计量单相380V电焊机负载消耗电能为例，当在轻载且接在低功率因数co sφ＜0.5时的条件下，采用代数和相加累计电能方式是准确的，也是符合电路原理的。
1 采用两只单相有功电能表计量单相380V电焊机负载消耗的电能1.1 采用两只单相有功电能表计量采用两只单相有功电能表,计量单相380V电焊机负载消耗电能，接线图（接在A、B相间）如图1所示。
图1两只单相电能表计量单相380V电焊机负载耗电量的接线图应当指出单相380V电焊机负载也可接B、C相间或C、A相间，它们的接线图与图1相类似。
交流单相电焊机负载的特点是，在起弧焊接时是金属性短路状态，而在停焊时却是空载状态，电流变化范围很大，功率因数很低，它是感性负载。
1.2电焊机消耗功率（或电能）的计算为了简化计算，将电能W=Pt中时间t略去，只计算功率。
P1 = UAIABcos(30°- φA)B相电能表计量的功率为P2 = UBIBAcos(30°+ φB)两只电能表计量的总功率为PAB = P1+ P2假设三相电路对称则PAB = U线I线cosφ同理，分别得到PCA = U线I线cosφ或 W = PABt = PBCt = PCAt = U线I线tcosφ式中I线——线电流；U线——线电压；W——电焊机负载消耗的电能；PAB 、PBC 、PCA——分别为接在A、B相间，B、C相间及C、A相间电焊机消耗的功率。
两只电能表随cosφ变化转动情况，当功率因数小于0.5时，B相电能表反转。
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式 畸 数： 一 ’ 中 变 ，／ ： 为 因 — 、 ／ 、 Ｔ
用来 表达谐 波 电流对 功率 因数 产生 的影 响 。 次谐 各
波 为 ０时 ， ＝ 。 １
＼ ＝ ／ 隔
式 中
。
（ １ ６ ）
，
、 为各次谐波的有效值 ， 分别为 ＝
功 率 因 数 的 数 学 表 达 还 没 有 权 威 的 标 准 形 式 。 管 尽 研 究 者 从 频 域 或 时 域 用 不 同 的 方 法 给 出 过 一 些 描
Ｓ Ｕ＝ ／ Ｑ ＝ ／ 、尸＋
（０ １）
１ 非 正 弦周 期 电流 电路 参 数 的基 本 定 义 ． ３
当 ｉ “存 在 谐 波 时 ， 用 谐 波 分 析 法 分 解 为 和 可
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式中 故 有 ， 和 （０ 直 流 分 量 。 ｎ ／为
般 而 言 ， 网 电 压 比 电 流 的畸 变 小 得 多 。 了 电 为
便 于 分 析 和 测 量 ， 常 假 定 电压 是 正 弦 的 ， 样 各 种 常 这
２ 非 正 弦 周 期 电流 电路 参数 的测 量
传 统 的电压 表 、 流表 、 率 表 、 率 因数表 、 电 功 功
： ；够 ． ， 钇 一 ・２ ・ ５
焊 设 接备
雹焊梭
第４卷 ｌ
电度表都 是根 据 电磁原 理针 对Ｔ频 正 弦波设 计 的 ，
若 被 测 对 象 不 是 正 弦 波 时 ， 量 值 会 出现 误 差 。 形 测 波 畸 变 严 重 时 ， 能 会 出 现 很 大 的测 量 误 差 。 可 例如， 电磁 系 或 电 动 系 电 流 表 原 理 上 是 根 据 电
焊接设备
尹
海 等 ： 机 输入 电量 测 量 方 法 探 讨 焊
第 ３期
ｐＦ＝Ｐ
￣
，
（） ５
非 正 弦 周 期 量 偏 离 正 弦 波 的 程 度 ， 总 谐 波 含 以
ｏ
量 占基 波 有效 值 的百分 比来 表示 ， 为 总谐 波畸 变 称
１２ 正 弦 周 期 电 流 电 路 参 数 的 基 本 定 义 －
５：
ｕ：
∑ ｉ ｔ ｎ ＋【 （ ０Ｉ ）
（４ １）
ｐＦ Ｐ ＝
￣
，
ｋ ＝ｌ
椅 Ｌ ． 、 【 １ Ｊ １ ）
别 １ 八 瓦 Ｌ 、 Ｌ 侍 、 即 １ Ｊ Ｕ
＝
＝
＝ ｃｓ 。 。 （２ ２）
有 效 值 为
、 、 ／ ／
述， 但都 还存 在一 些不 足 ， 尤其 是这 些 描述 较繁 琐 ， 计 算 困难 ， 物理 含义 不再 像 正 弦电路 里那 样 直观 其
明确 和 容 易 理 解 ３ －。 １
， ∑ ｉ 抖 ０ ＋ ｎ ０ （
＝
ｏ） ｒ
（２ １）
１ 输 入 电压 为正 弦 时 ， 正 弦 周 期 电流 电 ． ４ 非 路 参 数 的基 本 定 义
设 电路 中 ｕ Ｕ ｓ ｔｔ ＝ｍｉ（ － ￣， 根据 式 ＝ ｍｉ ｏ ， ｌｓ ｗｔ ｑ 则 ｎ ｎ ） （ 和式（）两者 的有效 值分 别为 １ ） ２，
＝ 竺
Ｖ ２
系数 Ｔ ＤＴ ｔｌＨ ｒ ｏ ｉ Ｄ ｓ ｒｏ ） 如 电流 ｉ Ｈ （ｏ ａｍ ｎｃ ｉｏ ｉ 。 ａ ｔｔ ｎ 的总
＝
２
Ｐ Ｕ ｃｓ Ｓ ｏｑ ＝ ｌｏ￣＝ ｃ ｓ￣
式 中 为 Ｕ和 ｉ 间 的相 位 角 。 之
（） ８
将 式（３ 、 １） １）式（４代人 式（） ３得
Ｐ ＝
１
“ｔ∑Ｕｋ ｉ： Ｊ。 ｄ ｃ
＝ １
， ｄ。 ２． ８ １ ＋ ２ｓ＋． ） ｃ Ｕｃ ．１ 唧 （
采 用 Ｆ Ｕ Ｋ ３ 和 常 规 指 针 表 Ｔ １ Ｉ输 入 电 压 的 Ｌ Ｃ ４Ｂ ５一、
测 量 采 用 Ｆ Ｋ４ Ｂ和 常 规 指 针 表 Ｔ １ Ｖ、 入 功 Ｉ ＵＣ ３ ５一 输
率 因数 的测 量采 用 Ｆ Ｕ Ｋ ３ Ｌ Ｃ ４ Ｂ。
表 １ 测 试 数 据
流 有效值 ， 偏转 指示 的［ ４ 】 。但谐 波成分 较大 时 ， 其读
关 系相对 简单一 些 。此时
，
由于 焊 机 输 入 电流 、 电压 中 一 般 没 有 直 流 分 量 ，
Ｐ ∑ ｃ ＝。０ ： 。 ＿ ０ Ｊ／ｃ ｃ ｓｆ ， ｓ ｆ１ ｓ
＝１
（０ ２）
∑ ｉ ＋ ｎ Ｏ。 （ ｔ ）
ｋ＝ｌ
（３ １）
式中
ｃｓ 是 基 波 电 流 与 电 网 电 压 相 位 角 的余 弦 。 ｏ ，
根 据式 （） ５可知 ， 时功 率 因 数 为 Ｐ ＝ ｏ￣， 此 Ｆ ｃ ｓ 因
与 ｕ和 ｉ 间 的 相 位 差 有 关 ， 又 称 之 为 相 移 功 率 之 故
因数 。
式 中 ｃｓ 各 次 谐 波 的 功 率 因 数 。 ｏ￣ 为 ｌ ｆ 此 时 视 在 功 率 为
厂 『 —一 ＿ 厂 ＿ —一 ＿
数 将 会 与 实 际 有 效 值 发 牛 偏 差 ， 时 肯 定 不 会 是 １此 基 波 ，值 。 普 通 功 率 因 数 表 是 根 据 电 动 式 偶 衡 表 的 原 理
为 了 描 述 电 网 与 负 载 之 间 只 进 行 交 换 但 传 Ｑ Ｕｓ ￣ ＝ ｌｉｐ ｎ
此 时 有
ｓ ／ ＼ ＝ ∑ ／ １ ∑
（ １ ９ ）
（） ９
迄 今 为止 ， 正 弦周 期 电流 电路 中无 功功 率 和 非
谐波 畸变 系数（ 位 ： 为 单 ％）
（） ６
Ｔ ｆ ＝ Ｈ争 Ｄ
式中
ｒ —一
（ １ ７ ）
。
， 电流 ｉ 为 中基 波 电 流 的有 效 值 ； 为 电流 ｉ 厶 中
，— ２ ＿、 ／
由式 （） 得 ３可
（） 、 ７
的 谐 含 厶＼∑ 、 总 波 量 ： ：， Ｖ ／ ／ ７