三相电路功率的测量方法

目录引言（4）一、对称三相电路（4）对称三相电路的功率（4）2对称三相电路功率的测量（8）二、不对称三相电路（13）1、不对称三相负载的功率（13）2不对称三相电路的功率测量（16）三、三相电路与一般网络功率问题的关系（18）四、结束语（21）参考文献（22）A1A0A2A3A4A5A6A8三相电路功率的测量方法摘要三相电路功率的测量是我们学习“电工学”中电路分析的重点，也是个难点。在做实验及解决实际问题时往往无从下手。为此，本文简要介绍了三相电路功率的基础知识，包括对称三相电路的功率及不对称三相电路的功率两部分。在此基础上对三相电路功率的测量方法进行了讨论。讨论氛围两大部分，一个是三相四线制，另一个是三相三线制。在讨论过程中最先给出了教材中已有的所谓的传统的接线方法测量功率。然后在其基础上通过G14270G5061的G16789G7138G6524G1510，G5483出了G11004两个G15932测对称三相四线制电路功率的方法，G5194G6363出两G15932法测量三相电路功率的G4628G19492，G1209及G5224G1363G11004三G15932法测量不对称三相电路的功率。分G2047G5647结了两G15932法与三G15932法的G1260G13582点。最后，G4570三相电路功率的测量与一般的三G12483及四G12483网络功率的测量相G13864系从G13792G7368G9157G7368G3921的G10714解三相电路功率测量的问题。关键词电路G2419G10714G727三相电路G727功率测量A1A0A2A3A4A5A6A9THEMETHODSOFTHREEPHASECIRCUITPOWERMEASUREMENTABSTRACTTHEPOWERMEASUREMENTOFTHREEPHASECIRCUITISANIMPORTANTPARTINOURELECTROTECHNICSLEARNING,ANDATTHESAMETIME,ITISALSOADIFFICULTPOINTFORSTUDENTSTOLEARNITISEVENTOOHARDTOSTARTWHENITCOMESTODOSOMEEXPERIMENTSORDEALWITHPRACTICALQUESTIONSTHUS,THISDISSERTATIONBRIEFLYINTRODUCETHEFUNDAMENTALKNOWLEDGEOFTHREEPHASECIRCUITPOWER,WHICHINDUDESSYMMETRICTHREEPHASECIRCUITPOWERANDDISSYMMDTRICTHREEPHASECIRCUITPOWERSECONDLY,ONTHEBASEOFTWODIFFERENTKINDSOFCIRCUITPOWERTHISDISSERTATIONGIVESTHEDISCUSSIONOFTHEMEASUREMENTOFTHREEPHASECIRCUITPOWERTHEDISCUSSIONCANBEDIVIDEDINTOTWOPARTS,ONEISTHREEPHASEFOURWIRESYSTEMSANDTHEOTHERISTHREEPHASETHREEWIRESYSTEMSDURINGTHEDISCUSSIONPROCESS,ITFIRSTLYSHOWSTHESOCALLEDTRADITIONALCONNECTIONMETHODSANDTHENTHROUGHTHEAUTHORSOWNPROVINGANDDEDUCING,ITGAINSTHEMETHODOFMEASURINGSYMMETRICTHREEPHASEFOURWIRESYSTEMSWITHTWOWATCH,FURTHERMOR,ITALSOINDICATESTHELIMITATIONOFTHEPREVIOUSMETHODTHETHREEWATCHESMEASUREMENTSHOULDBEUSEDTOSEPARATELYSUMMARIZETHEADVANTAGESANDDISADVANTAPESOFBOTHTWOWATCHMETHODANDTHREEWATCHMETHODLASTLY,THERELATIONBETWEENTHEMEASUREMENTOFTHREEPHASECIRCUITPOWERANDTHEGENERALPOWEROFTHETHREETERMINALNETWORKSANDFOURTERMINALNETWORKSAREDISCUSSEDINORDERTOUNDERSTANDTHEISSUESOFA7A10A11A12A13A14A15A16THREEPHASEPOWERMEASUREMENTMOREDEEPLYANDMORECLEARLYKEYWORDSPRINCIPLEOFCIRCUIT,THREEPHASECIRCUIT,POWERMEASUREMENTA7A10A11A12A13A14A15A17引言三相电路功率的分析G2656测量是“电路G2419G10714”G16850程中三相电路分析的重点G1881G4493G1055一，G1306对我们G7481G16840G2376是个难点。G1375G3926，我们在学过三相电路后，在做电路G2419G10714实验时，G7378G17947G2052G17837G7691一个G5617考题G726对一个Y接的三相四线制不对称三相负载，G11004三G15932法测G5483ANP，BNPG2656CNPG727G11004两G15932法测G5483ACPG2656BCP。G2499G7828验ANPBNPCNPG302ACPBCP。G14521G2164测NCP，G2029为G1172G1052ANPBNPCNPG32ACPBCPNCPG731我们在实验接线时，不知G17959G5224G16825G3926G1321下手，G6122G13785G15441然已测G5483G6980G6466，G2376不知G17959G3926G1321进行分析。G11013此G2499G16277，我们对三相电路功率的分析G2656测量的G1881G4493G6496G6581G5194不G10294G3278。G13792G10628有的教学参考G1082对此G2477G17860也不G3827G1817分。本文G4613围G13481测量三相电路功率的两G15932法G2656三G15932法的G2419G10714G2656接线方法进行讨论，G6363出G4439们G1055G19400的G13864系与G2318G2047，G5088G7407对“电路G2419G10714”的学习有所G2563G2469。一、对称三相电路1对称三相电路的功率G5415G2520相负载对称时，G2520相的有功功率G18129是相G2528的，G3252G13792三相负载G2572G6922的G5647功率G12573G1122一相G2572G6922的有功功率的三G1505。G16786负载相电G2399为PU，相电G8981为PI，相电G2399对相电G8981的相G1313G16294为G2029有G726COS3PPIUPG311通G5132三相功率G11004负载的线电G2399及线电G8981的G6980G1552G7481G15932G12046。G5415负载为G7155接时G726A18A19A20A21A22A23A24A25TPLP3IIUUG312G5415负载为接法时G7263LPLPIIUUG313G3252G13792G17837两G12193G5785G1929下G3355有G726LLLLPP3333IUIUIUG1207G1849G5347G311G5483G2052三相负载G2572G6922的有功功率G15932G17810G5347为G726COS3LLIUPG314其中，G1185然是相电G2399PU对相电G8981PI的相G1313G5058。G4439G2494决G4462G1122负载的G5627G17148，与负载的G17842接方法无关。G2528G10714，G5415负载对称时三相负载G2572G6922的无功功率G2656G16282在功率为G726SIN3LLIUQG315S22QP2LL2LLSIN3COS3IUIULL3IU功率G3252G6980G726SPCOS三相负载G2572G6922的瞬时功率为G726CBAPPPPG3252为每一相的瞬时功率G2499分G2047G15932G12046为G726APAAIUPP2SIN2SINUTITPPPPCOSCOS2UIUITA26A27A28A29A30A31A32A33BBBPP2SIN1202SIN120PUIUTITOOPPPPCOSCOS2240UIUITOCPCCUIPP2SIN2402SIN240UTITOOPPPPCOSCOS2480UIUITO再注意到COS2COS2240COS24800TTTOO故有ABCPP3COSPPPPUIP由此可见，虽然每相瞬时功率都含有两倍频率的脉动成分，但在三相总的瞬时功率中，这三个脉动成分的总和恰好为零，所以瞬时功率P就等于有功功率P，即它是与时间无关的恒定值，不再含有脉动成分。据此，在对称的三相电路中，三相电动机的瞬时功率是恒定的，瞬时转矩也是恒定的，不随时间而变化，因而被三相电动机驱动的机械的转速也是平稳的。这种性质叫瞬时功率的平衡性，她是对称三相制的重要优点之一。必须注意到，求三相负载有功功率的公式虽然对星形接法和三角形接法具有同一形式，但并不是说同一负载在电源的线电压不变的情况下由星形改接为三角形时所吸收的功率也相等，可以通过下例加以说明。如图1所示的三相对称负载，A34A35A36A37A38A39A40A41设每相负载的电阻6R，感G62518LX接G1849V380三相三线制电源。G8616G17751在星形接法和三角形接法两种情况下，三相电功率的G3835G4579有G1321不同。每相负载阻G6251的G8181为G7261086222L2XRZ星形接法时，负载的相电压为G726V2203LPUU线电G8981等于相电G8981，即G72660106PPLZUII负载的功率因G6980为G72660106COSZR星形接法时三相负载吸收的有功功率为G726W60223803COS3LLYIUP改为三角形接法时，负载的相电压等于线电压V380LPUUA42A43A44A45A46A47A48A49负载的相电G8981为G726A3810V380PPZUI线电G8981为G726A3833PLII负载的功率因G6980不变，G1185为60COS，故三角形接法时三相负载吸收的有功功率为G726W60663803COS3LLIUPG990G17860G13479G7536G15932明，G5415三相电源的线电压不变时，三角形接法吸收的功率为星形接法的三倍，这是由于三角形接法时，负载的相电压G8616星形接法G3698G3835G11143倍，因而相电G8981也G3698G3835G11143倍，而此时线电G8981G2460为相电G8981的3倍，故G4466G19481G990G8616星形接法是线电G8981G3835G1114三倍，因此功率就为星形接法的三倍G1114。无功功率G2462G16282在功率也有同G7691的G13479G7536。G11540就说明负载吸收的功率与G17842接法有关，要G1363负载G8503G5132G5049G1328，必须G18331G11004G8503G11842的G17842接法。例如，负载G5224G16825接成星形的就不G14033在电源不变的情况下接成三角形，G2554G2029负载G1262由于G17241过G1866G20081定功率而G9915G8597G727G2465之，负载G5224G16825接成三角形的也不G14033接成星形的，G2554G2029负载也不G14033G8503G5132G5049G1328。2对称三相电路功率的测量传统接线凡是的三表测量法对称三相电路即三相电源对称G451三相负载G3355衡的三相电路。以下分G2047G1186三相G3247线制和三相三线制两种情况G16764G16782。对三相G3247线制G708Y接G709G13007G13491，G8991三相平G3355功率的接线见图2。A50A51A52A53A54A55A56A57它的接线G10317点是每个功率G15932所接的电压G3355以中线N为G2454G13783点，功率G15932ANW，BNW和CNW的G16847G6980分G2047为ANP，BNP和CNP，G1866G15932示式为G726334224114443223113442332112441331221,334,224,114123,443,223,113124,442,332,112134,441,331,221234COSCOSCOSCOSCOSCOSCOSCOSCOSCOSCOSCOSIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUPIUIUIUPIUIUIUPIUIUIUPG3G3G3G3G3G3G990式G15932明G726若G11004功率G15932G8991G16825G3247G12483网络的功率，可G11004三个功率G15932，即三G15932法，G1861G3247种接线G7053式。G3若图12所示G3247G12483网络对G5224三相G3247线制三相电路，且G12483G43881，2，3和4分G2047对G5224A,B,C和N，G2029式G70813G709中G2520G15932达式即此三相电路吸收总平G3355功率。G1186G8991G18339的角度看，式G70813G709中G2520G15932达式右G12483三G6980分G2047G15932示如图2G451图3G451图4G451图5所示的三个功率G15932的G16847G6980，即分G2047对G5224三G15932法G8991三相G3247线制三相电路功率的G3247种接线G7053法。G3A115A116A117A118A119A120A121A122A124由此可以看G1998，三相三线制和三相G3247线制三相电路功率分析和G8991G18339是三G12483网络和G3247G12483网络功率问题的G10317例。一个三G12483网络吸收G708G6122发G1998G709的平G3355功率可G11004两G15932法G8991G18339G5483到，有三种接线G7053式。一个G3247G12483网络吸收G708G6122发G1998G709的平G3355功率可G11004三G15932法G8991G18339G5483到，有G3247种接线G7053式。由此就G4493G7143G10714G16311三相电路功率的两G15932法和三G15932法的接线G7053法。G3G3四、结束语本文按三相三线制和三相G3247线制分G12879，G16764G16782G1114三相电路的功率分析和G8991G18339接线问题，并G4570G1866与一G14336三G12483网络和G3247G12483网络相联G13007。概括地讲，两G15932法与三G15932法的相同点是它们都可以G8991G18339三相电路的总功率。但它们的适G11004范围和意G1053有所不同。两G15932法G11004于对称的三相G3247线制三相电路G708G1861AG451G1861B和G1861C接法G709G727三G15932法G2029适G11004对称与不对称三相G3247线制三相电路，G10317G2047是可G11004于Y接时中点N可引G1998的三相G3247线制三相电路G1861N接法。三G15932法在G1861N接法中每个G15932的G16847G6980为对G5224相负载的功率，有明G11842的G10301G10714意G1053，它们分G2047G15932示对G5224G2520相负载的功率G727而三G15932法的G1861AG451G1861B和G1861C接法G2462两G15932法接线时，G2345个功率G15932的G16847G6980无直接的G10301G10714意G1053，G2494有G2520功率G15932的G1207G6980和才G15932示三相平G3355功率。G3G3A115A116A117A118A119A120A121A122A122参考文献1清华G3835学电机