【導讀】三相系統總功率的測試方式不同于單相系統,一般我們采用多通道功率計或者功率分析儀來(lái)測試,同時(shí)根據三相系統是否存在N線(xiàn),采用的測試方式也會(huì )有所不同。
在測量三相電功率時(shí),首先我們需要選擇合適的接線(xiàn)方式,主要區別點(diǎn)在于三相系統是否有中性線(xiàn)(N線(xiàn)),如果有N線(xiàn)則推薦采用Y型接線(xiàn)(3P4W),若沒(méi)有N線(xiàn)則采用△型接線(xiàn)方式(3P3W),以下我們來(lái)看2種接線(xiàn)方式的主要區別。
Y型接線(xiàn)(三相四線(xiàn))
如下圖,因為存在N線(xiàn),該接線(xiàn)方式測的電壓和電流是相電壓與相電流,即相線(xiàn)與零線(xiàn)之間的電壓與相線(xiàn)與零線(xiàn)之間形成的回路電流。
圖1 Y型接線(xiàn)方式
此接線(xiàn)方式下,每個(gè)通道的功率是由相電壓和相電流乘積積分得到,每通道的功率實(shí)際就是三相的每一相功率,有實(shí)際意義,若比較關(guān)注相功率,可以用來(lái)參考。
此時(shí) P=u1i1+u2i2+u3i3=P1+P2+P3 ;P1,P2,P3分別代表上圖右側的三個(gè)輸入通道的功率 。
圖 2 功率分析儀接線(xiàn)圖
▲型接線(xiàn)(三相三線(xiàn))
如下圖,可以看到此時(shí)的測得的電壓電流是線(xiàn)電壓和相電流,即相線(xiàn)與相線(xiàn)之間的電壓與相線(xiàn)和相線(xiàn)之間的回路電流。
圖3 △接線(xiàn)方式
三相三線(xiàn)系統是工業(yè)中十分常見(jiàn)的接線(xiàn)方式,因為沒(méi)有中性點(diǎn),每路功率的測試采用的是線(xiàn)電壓與相電流的乘積,最終總功率等于2個(gè)通道功率和,第三相作為參考相不納入計算,但是此時(shí)線(xiàn)電壓與相電流的乘積是沒(méi)有實(shí)際意義的,只有總功率有意義。
此時(shí)
P=(uu-uw)iu+(uv-uw)iv
=uu*iu+uv*iv-uw(iu+iv)
= uu*iu+uv*iv+uw*iw=P1+P2
該公式適用于三相三線(xiàn) 即△型接線(xiàn)方式。
總結
其實(shí),無(wú)論是哪種接線(xiàn)方式最終目標都是得到三相總功率,只是在不同的接線(xiàn)方式時(shí),測試過(guò)程數據稍有不同,但是最終都可以得到正確三相總功率。
實(shí)際應用比如PA系列功率分析儀,只要設置好接線(xiàn)方式,正確接線(xiàn)后,就會(huì )直接每個(gè)通道數據以及三相總數據測試計算出來(lái),還有矢量圖、諧波等功能協(xié)助分析,可以給三相電應用的各個(gè)行業(yè)的研發(fā)測試提供有力輔助。
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