相电路功率的计算

三相电路功率的计算.

1. 对称三相电路功率的计算

（1）平均功率

设对称三相电路中一相负载吸收的功率等于Pp=UpIpcosφ，其中Up、Ip 为负载上的相电压和相电流。则三相总功率为：

P =3Pp =3UpIpcosφ

注意：

1) 上式中的φ为相电压与相电流的相位差角 ( 阻抗角 ) ；

2) cosφ为每相的功率因数，在对称三相制中三相功率因数：

cosφA=cosφB=cosφC= cosφ；

3) 公式计算的是电源发出的功率 ( 或负载吸收的功率 ) 。

当负载为星形连接时，负载端的线电压，线电流，代入上式中有：

当负载为三角形连接时，负载端的线电压，线电流，代入上式中有：

（2）无功功率

对称三相电路中负载吸收的无功功率等于各相无功功率之和：

（3）视在功率

（4）对称三相负载的瞬时功率

设对称三相负载 A 相的电压电流为：

则各相的瞬时功率分别为：

可以证明它们的和为：

上式表明，对称三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等于平均功率，这是对称三相电路的优点之一，反映在三相电动机上，就得到均衡的电磁力矩，避免了机械振动，这是单相电动机所不具有的。

2. 三相功率的测量

(1) 三表法

对三相四线制电路，可以用图所示的三个功率表测量平均频率。若负载对称，则只需一个表，读数乘以 3 即可。

图图

(2) 二表法

对三相三线制电路，可以用图所示的两个功率表测量平均频率。测量线路的接法是将两个功率表的电流线圈串到任意两相中，电压线圈的同名端接到其电流线圈所串的线上，电压线圈的非同名端接到另一相没有串功率表的线上。显然除了图的接线方式，还可采用图的接线方式。这种方法称为两瓦计法。

图

两瓦计法中若 W1 的读数为 P1 , W2 的读数为 P2 ，可以证明三相总功率为： P = P1 + P2

证明：设负载是 Y 连接，根据功率表的工作原理，有：

所以

因为代入上式有：

所以两个功率表的读数的代数和就是三相总功率。由于△联接负载可以变为 Y 型联接，故结论仍成立。

注意：

1）只有在三相三线制条件下，才能用二瓦计法，且不论负载对称与否；

2）两块表读数的代数和为三相总功率，每块表单独的读数无意义；

3）按正确极性接线时，二表中可能有一个表的读数为负，此时功率表指针反转，将其电流线圈极性反接后，指针指向正数，但此时读数应记为负值；

4）负载对称情况下，有：

下表给出了不同φ值时两个功率表的取值。