三相电功率计算公式

2018-12-03 14:49

  三相电功率计算公式包括三种功率,有功功率P、无功功率Q和视在功率S。对于对称负载来说,三种功率计算公式均比较简单,相对测量也比较简单,也只需测量一路电量信号即可。

  对于要求精度较高的场合,我必须采用两表法或者三表法来测量三相功率。

  电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S

  三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系:两个直角边是有功功率、无功功率,斜边是视在功率。

  有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。 三相负荷中,任何时候这三种功率总是同时存在: 视在功率S=1.732UI

  有功功率P=1.732UIcosΦ 无功功率Q=1.732UIsinΦ 功率因数cosΦ=P/S sinΦ=Q/S

  如供电电压是交流三相电,每相电压为220V,

  已知电机额定电压为380V,额定电流为15A,请问,:

  1、当三相异步电机在星形启动时,电功率计算公式是否为:根号3*U*I*功率因数,U是380V还是220V?

  2、当三相异步电机在角形运转时,电功率计算公式是否为:根号3*U*I*功率因数,U是380V还是220V?

  1》》供电电压是交流三相电,每相电压为220V,电机额定电压为380V,额定电流为15A(应该是15KW△接的),可将电机改为Y接以适应三相220V运行,其计算公式U=220V,电压低了,电流大了,功率保持不变。

  2》》当三相电压为380V时,三相异步电机在原有接法中不论Y接还是△接,其计算公式U=380V。

  3》》当三相电压为380V时,三相异步电机原为△接法改为Y接法时,因其绕组原来是承受380V的,改Y接法后其绕组能承受380V电压的根号3倍(即380×1.732≈660V),绕组能承受660V电压在380V电压运行,其根号3需增至3次方。即:I=P/(1.732×1.732×1.732×U×cosφ) 计算结果应为原来的1/3电流或功率

  功率因数是表示耗用有功、无功电流的比值,因为电机是需要有功和无功电流激磁运行的,电机满载时,耗用有功电流最大,无功电流最小,功率因数约0.85;轻载或空载时,耗用有功电流较小,无功电流较大,功率因数约0.4~0.7之间。

  一般计算取功率因数为0.78或0.8

  P=1.732×U×I×COSφ=1.732×0.38×17×0.78=8.7(KW)

  假定交流电的功率因素为1,相电压为220伏特,则把220乘以该相电流就是这一相的功率。用相同的方法求出其他两相的功率,然后把三相功率相加既得。注意的是计算时不能用380伏特乘以电流。

    三相电功率的测量

  在实际应用中,负载不是绝对平衡,一般采用两表法或者三表法来测量 。

        1、对三相四线制采用三表法测量:

  P=uANiA+uBNiB+uCNiC

  P=PA+PB+PC

  若负载对称,则需一块表,读数乘以 3 测量方法如下图所示:

 

    三相四线制测量方法

    2、对三相三线制采用两表法测量:

  这种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。(有三种接线方式)

  若下图中W1的读数为P1, W2的读数为P2 ,则三相总功率为:P=P1+P2

 

    三相三线制两表法测量方法

  证明如下:(假设负载是Y型联接)

  P=uANiA+uBN iB+uCNiC

  iA+ iB+iC=0 iC= –(iA + iB)

  p= (uAN – uCN)iA + (uBN – uCN) iB=uACiA +uBCiB

  j1: uAC与iA的相位差, j2: uBC与iB的相位差

  由上论证可以得出:两个功率表的读数的代数和就是三相总功率。△联接负载结论相同。

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