(1)平均功率
設對稱三相電路中一相負載吸收的功率等於 Pp=UpIpcosφ, 其中Up、Ip 為負載上的相電壓和相電流。則 三相總功率為:
P =3Pp =3UpIpcosφ
注意:
1) 上式中的 φ 為相電壓與相電流的相位差角 ( 阻抗角 ) ;
2) cosφ為每相的功率因數,在對稱三相製中三相功率因數:
cosφA=cosφB=cosφC= cosφ;
3) 公式計算的是電源發出的功率 ( 或負載吸收的功率 ) 。
當負載為星形連接時,負載端的線電壓



當負載為三角形連接時,負載端的線電壓



(2) 無功功率
對稱三相電路中負載吸收的無功功率等於各相 無功功率之和:

(3) 視在功率

(4)對稱三相負載的瞬時功率
設對稱三相負載 A 相的電壓電流為:

則各相的瞬時功率分別為:

可以證明它們的和為:
上式表明,對稱三相電路的瞬時功率是一個常量,其值等於平均功率,這是對稱三相電路的優點之一,反映在三相電動機上,就得到均衡的電磁力矩,避免了機械振動,這是單相電動機所不具有的。
2. 三相功率的測量
(1) 三表法
對三相四線製電路,可以用圖11.15 所示的三個功率表測量平均頻率。若負載對稱,則隻需一個表,讀數乘以 3 即可。

上式表明,對稱三相電路的瞬時功率是一個常量,其值等於平均功率,這是對稱三相電路的優點之一,反映在三相電動機上,就得到均衡的電磁力矩,避免了機械振動,這是單相電動機所不具有的。
2. 三相功率的測量
(1) 三表法
對三相四線製電路,可以用圖11.15 所示的三個功率表測量平均頻率。若負載對稱,則隻需一個表,讀數乘以 3 即可。
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圖 11.15 |
圖 11.16 |
(2) 二表法
對三相三線製電路,可以用圖 11.16 所示的兩個功率表測量平均頻率。測量線路的接法是將兩個功率表的電流線圈串到任意兩相中,電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上,電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上。顯然除了圖 11.16 的接線方式,還可采用圖 11.17 的接線方式。這種方法稱為兩瓦計法。
對三相三線製電路,可以用圖 11.16 所示的兩個功率表測量平均頻率。測量線路的接法是將兩個功率表的電流線圈串到任意兩相中,電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上,電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上。顯然除了圖 11.16 的接線方式,還可采用圖 11.17 的接線方式。這種方法稱為兩瓦計法。
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圖 11.17 |
兩瓦計法中若 W1 的讀數為 P1 , W2 的讀數為 P2 ,可以證明三相總功率為:
P = P1 + P2
證明: 設負載是 Y 連接,根據功率表的工作原理,有:
所以
因為
代入上式有:
P = P1 + P2
證明: 設負載是 Y 連接,根據功率表的工作原理,有:

所以

因為

所以兩個功率表的讀數的代數和就是三相總功率。由於△聯接負載可以變為 Y 型聯接,故結論仍成立。
注意:
1) 隻有在三相三線製條件下,才能用二瓦計法,且不論負載對稱與否;
2) 兩塊表讀數的代數和為三相總功率,每塊表單獨的讀數無意義;
3) 按正確極性接線時,二表中可能有一個表的讀數為負,此時功率表指針反轉,將其電流線圈極性反接後,指針指向正數,但此時讀數應記為負值;
4) 負載對稱情況下,有:

下表給出了不同 φ 值時兩個功率表的取值。
注意:
1) 隻有在三相三線製條件下,才能用二瓦計法,且不論負載對稱與否;
2) 兩塊表讀數的代數和為三相總功率,每塊表單獨的讀數無意義;
3) 按正確極性接線時,二表中可能有一個表的讀數為負,此時功率表指針反轉,將其電流線圈極性反接後,指針指向正數,但此時讀數應記為負值;
4) 負載對稱情況下,有:


下表給出了不同 φ 值時兩個功率表的取值。