1. 對(duì)稱三相電路功率的計(jì)算
(1)平均功率
設(shè)對(duì)稱三相電路中一相負(fù)載吸收的功率等于 pp=upipcosφ, 其中up、ip 為負(fù)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(shù),在對(duì)稱三相制中三相功率因數(shù):
cosφa=cosφb=cosφc= cosφ;
3) 公式計(jì)算的是電源發(fā)出的功率 ( 或負(fù)載吸收的功率 ) 。
當(dāng)負(fù)載為星形連接時(shí),負(fù)載端的線電壓,線電流,代入上式中有:
當(dāng)負(fù)載為三角形連接時(shí),負(fù)載端的線電壓,線電流,代入上式中有:
(2) 無(wú)功功率
對(duì)稱三相電路中負(fù)載吸收的無(wú)功功率等于各相 無(wú)功功率之和:
(3) 視在功率
(4)對(duì)稱三相負(fù)載的瞬時(shí)功率
設(shè)對(duì)稱三相負(fù)載 a 相的電壓電流為:
則各相的瞬時(shí)功率分別為:
可以證明它們的和為:
上式表明,對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率是一個(gè)常量,其值等于平均功率,這是對(duì)稱三相電路的優(yōu)點(diǎn)之一,反映在三相電動(dòng)機(jī)上,就得到均衡的電磁力矩,避免了機(jī)械振動(dòng),這是單相電動(dòng)機(jī)所不具有的。
2. 三相功率的測(cè)量
(1) 三表法
對(duì)三相四線制電路,可以用圖11.15 所示的三個(gè)功率表測(cè)量平均頻率。若負(fù)載對(duì)稱,則只需一個(gè)表,讀數(shù)乘以 3 即可。
圖 11.15
圖 11.16
(2) 二表法
對(duì)三相三線制電路,可以用圖 11.16 所示的兩個(gè)功率表測(cè)量平均頻率。測(cè)量線路的接法是將兩個(gè)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(méi)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(jì)法。
圖 11.17
兩瓦計(jì)法中若 w1 的讀數(shù)為 p1 , w2 的讀數(shù)為 p2 ,可以證明三相總功率為:
p = p1 + p2
證明: 設(shè)負(fù)載是 y 連接,根據(jù)功率表的工作原理,有:
所以
因?yàn)榇肷鲜接校?br>所以兩個(gè)功率表的讀數(shù)的代數(shù)和就是三相總功率。由于△聯(lián)接負(fù)載可以變?yōu)?y 型聯(lián)接,故結(jié)論仍成立。
注意:
1) 只有在三相三線制條件下,才能用二瓦計(jì)法,且不論負(fù)載對(duì)稱與否;
2) 兩塊表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率,每塊表單獨(dú)的讀數(shù)無(wú)意義;
3) 按正確極性接線時(shí),二表中可能有一個(gè)表的讀數(shù)為負(fù),此時(shí)功率表指針?lè)崔D(zhuǎn),將其電流線圈極性反接后,指針指向正數(shù),但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值;
4) 負(fù)載對(duì)稱情況下,有:
下表給出了不同 φ 值時(shí)兩個(gè)功率表的取值。