三相电路功率的测量
三相电路功率的测量
一、实验目的
1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率。
2.了解测量对称三相电路无功功率的方法。
3.熟练掌握功率表的接线和使用方法。
二、原理说明
1.单相功率表
根据电动系数单相功率表的基本原理，在测量交流电路中负载所消耗的功率（图12-1）时，其示值P决定于下式：
P=UIcosφ
图12-1
式中，U为功率表电压线圈锁跨接的电压；I为流过功率表电流
线圈的电流；φ为
.
U
?
和
.
I
?
之间的相位差角。
单相功率表也可以用来测量三相电路的功率，只是各功率表应采取适当的接法。
2.三相四线制电路功率的测量
对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y0接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C，三相功率之和（ΣP=P A+P B+P C）即为三相负载的总有功功率值（所谓的一瓦特表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）。实验线路如图10-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3即得三相总的有功功率。如图12-2。
图12-2
3.三相三线制电路功率的测量
三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是Δ接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图12-3所示。三相负载所消耗的总功率P为两只功率表示值的代数和，即
P=P
1+P
2
=U
AC
I
A
cosφ
1
+U
BC
I
B
cosφ
2
=P
A
+P
B
+P
C
。利用功率的瞬时值表达式，不难推出上述结
论。
当负载对称时，两只功率表的读数分别为
P 1=U
AC
I
A
cosφ
1
=U
AC
I
A
cos(30°-φ)
P 2=U
BC
I
B
cosφ
2
=U
BC
I
B
cos(30°+φ)
图12-3
4.用二瓦计法测量三相功率时，应注意下列问题
（1）二瓦计法适用于对称或不对称的三相三线制电路。而对于三相四线制电路一般不适用。
（2）图12-3只是二瓦计法的一种接线方式。而一般接线原则为：
两只功率表的电流线圈分别串接入任意两条端线中，电流线圈的对应端必须接在电源侧。
两只功率表的电压线圈的对应端必须各自接到电流线圈的任一端，而两只功率表的电压线圈的非对应端必须同时接到没有接入功率表电流线圈的第三条线上。
在对称三相电路中，两只功率表的读数与负载的功率因数之间有如下关系：
负载为纯电阻（即功率因数等于1）时，两只功率表的读数相等。
负载的功率因数大于0.5时，两只功率表的读数均为正。
负载的功率因数等于0.5时，其中一只功率表的读数为零。
负载的功率因数小于0.5时，其中一只功率表的指针会反向偏转。为了读数，应把该功率表的电流线圈（或电压线圈支路）的两个端钮接线互换，使指针正向偏转，但读数取负值。
5.对称三相电路无功功率的测量方法
对称三相电路无功功率的测量方法有两种：
（1） 用二瓦计法测量对称三相电路的无功功率。
在对称三相电路中，可以用二瓦计法测得的数值P 1、P 2来求出 负载的无功功率Q 和负载的功率因数φ。其表达式为“
Q=3（P 1-P 2） φ=arctan
)P P P -P 32
121 （ （2） 用一瓦计法测量对称三相电路的无功功率。
在对称三相电路中，无功功率还可以用一只功率表来测量，如图12-4。这时三相负载所吸收的无功功率为
Q=3P
式中，P 是功率表的读数。当负载为感性时，功率表正向偏转；当负载为容性时，功率表反向偏转（读数取负值）。
图12-4
三、实验内容
（1）用三瓦计法测量三相四线制负载对称和不对称时的有功功率P A 、P B 、P C 。
按图12-5连接线路，每组以两个灯泡串联为一组负载,再将每组灯泡连接成星形，组成星形负载。按表12-1所要求的负载情况进行测量，并将测量结果记录表中。
图12-5
（2）用二瓦计法测量三相三线制负载对称和不对称时的有功功率P1、P2。
图12-6
按图12-6连接线路，每组以两个灯泡串联为一组负载，再将每组负载连接成三角形，组成三角形负载。按表12-1所要求的负载情况进行测量，并将测量结果记录表中。
表12-1
（3）用一瓦计法测量三相三线制负载对称和不对称时的有功功率P。
按图12-7连接线路，每组以两个灯泡串联为一组负载，再将每
组负载连接成三角形，组成三角形负载。按表12-1所要求的负载情况进行测量，并将测量结果记录表中。
图12-7
四. 实验模块
名称数量型号
1. 三相空气开关 1块MC1001
2. 三相熔断器 1块MC1002
3. 三相负载板 2块MC1093
4. 单相电量仪 1块MC1098
5. 三相功率表板 1块MC1026
6. 电流插孔板 1块MC1023B
7. 安全导线与短接桥若干P12-1和B511
五、思考题
1.与两瓦计法相比较，三瓦计法有什么优点？
2.测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？
六、实验报告要求
1.完成数据表格中的各项测量和计算任务。比较一瓦特表和二瓦特表法的测量结果。
2.总结、分析三相电路功率测量的方法与结果。
单相三相交流电路计算公式归纳
《单相、三相交流电路》功率计算公式 1 / 8
三相电源一般都是对称的，多用三相四线制 三相负载包括：星型负载和三角形负载 不对称时：各相电压、电流单独计算，对称时：只需计算一相。 千瓦电流值：220v阻性： 1000w/220v=4.5A 220v感性：1000w/(220*0.8)=5.5A 380v阻性：1000w/3/220v=1.5A 380v感性：I线=1000w/(380*1.7*0.8)=1.9A 三相四线制中的零线截面通常选为相线截面的1/2左右。在单相线路中，零线与相线截面相同。 U相220v×√3=U线380v U相380v×√3=U线660v 220v×3=660v (三角：线电压=相电压=380v) 相电流：(负载上的电流)，用Iab、Ibc、Iac表示。相电压：任一火线对零线的电压U A、U B、U C 线电流：(火线上的电流)，用I A、I B、I C表示。线电压：任意两火线间的电压U AB、U BC、U CA 星形：I线(IA、IB、IC)=I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=√3×U相(UA、UB、UC=220V)， P相=U相×I相， P总=3P相=√3×U线×I相=√3×U线×I线； 三角：I线(IA、IB、IC)=√3×I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=U相(UA、UB、UC)， 2 / 8
P相=U相×I相，P总=3P相=√3×I线×U相=√3×I线×U线。 单相电有功功率：P= U相I相cosφ 1千瓦=4.5-5.5A 三相电有功功率： P总=3U相I相cosφ=3x220xI相cosφ P总=√3U线I线cosφ=1.732x380xI线cosφ三相电1千瓦线电流：IA、IB、IC：=P总/√3U线cosφ=1000kw/(380x√3x0.8)=2A 铜线的安全截流量为5-8A/平方毫米，铝线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相电路中，每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率负载； 三相平衡电路，每1平方毫米的铜导线可以承受2-2.5KW的功率。 相电压：三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压Ua.Ub,Uc 线电压：三相电路中A、B、C三相引出线相互之间的电压,又称线电压。 不论星形接线还是三角形接线,三个线电压分别是UAB、UBC和UCA, 3 / 8
单相三相交流电路功率计算公式
单相、三相交流电路功率计算公式 1 / 19
相电压：三相电源中星型负载两端的电压称相电压。用UA、UB、UC 表示。 相电流：三相电源中流过每相负载的电流为相电流，用IAB、IBC、ICA 表示。 线电压：三相电源中，任意两根导线之间的电压为线电压，用UAB、UBC、UCA 表示。线电流：从电源引出的三根导线中的电流为线电流，用IA、IB、IC 表示。 如果是三相三线制，电压电流均采用两个互感器，按V/v接法，测量结果为线电压和线电流； 如果是三相四线制： 1、电压可采用V/v接法，电流必须采用Y/y接法，测量结果为线电压和线电流，线电流也等于相电流。 2、电压和电流均采用Y/y接法，测量结果为相电压和相电流，相电流也等于线电流。 Y/y接法时，电压互感器一次接在火线及零线之间，每个电压互感器二次输出接一个独立仪表。 每根火线穿过一个电流互感器，每个电流互感器二次输出接一个独立仪表。 2 / 19
电压V/v接法时，电压互感器一次接在火线之间，二次分别连接一个电压表，如需测量 另一个线电压，可将两个互感器的二次输出的n端连接在一起，a、b端连接第三个电压 表。 电流V/v接法时，两根火线分别穿过一个电流互感器，每个互感器的二次分 别接一个电流表，如需测量第三个线电流，可将两个的s2端连接在一起，与 两个互感器的s1端一起共三个端子，另外，将三个电流表的负端连在一起， 其它三个端子分别与上述三个端子连接在一起。 三相电流计算公式 I=P/(U*1.732)所以1000W的线电流应该是1.519A。 功率固定的情况下，电流的大小受电压的影响，电压越高，电流就越小，公式是I=P/U 当电压等于220V时，电流是4.545A，电压等于380V时，电流是2.63A，以上说的是指的单相的情况。 380V三相的时候，公式是I=P/(U*1.732)，电流大小是1.519A 三相电机的电流计算 I= P/(1.732*380*0.75) 式中： P是三相功率 (1.732是根号3) 380 是三相线电压 (I是三相线电 3 / 19
三相电路功率的计算.
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11.15 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11.15 图11.16 (2) 二表法 对三相三线制电路，可以用图11.16 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11.16 的接线方式，还可采用图11.17 的接线方式。这种方法称为两瓦计法。 图11.17 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：
相、线电流、电压的概念及三相电路功率的计算
在分析和计算由三相电源、三相负裁(也可能有单相负、以及连接这些电源和负超酌导线所组成的三相电路径常要用到相、线电压和相、线电流的概念，挠分述如为了解其概念，先介绍几个常用术语 端线(俗称火线)——连接电源和负载各相端点的导线，称为端线。 中点(中性点)——三相电源中三个绕组末端，也可以是三个绕组首端)的连接点，称为三相电源中点或中性点，三相负载星形连接点，称为负载的中点或中性点。 中线——连接电源中点和负载中点的导线，称为中线(有时以大地作为中线，此时中线又称为地线) 线电压——端线之间的电压称为线电压。 相电压——每相绕组或每相负载上的电压，称为相电压。 线电流——流过端线的电流称为线电流。 相电流——流过各相绕组或各相负载的电流称为相电流。 下面讨论电源和负载的两种连接方式，即星形连接和三角形连接时的相、线电压和相、线电流之间的关系。 1．星形连接(丫连接) 如图1所示： 图1 图中UAB、UBC、UCA为线电压，UAN、UBN、UCN为相电压；N为电源中性点，N'为负载中性点，NN'连线称为中线。
图2 星形连接时，电源的线电压与相电压的相量图如图2。从相量图上可看出，线电压导前相电压30°电角度，即UAB导前UAN30°，UBC导前UBN30°，UCA导前UCN30°。 当星形电源各相电动势对称时，线电压也是对称的，彼此间相位差为120°。从数量关系 来看，线电压有效值是相电压有效值的 倍。即： 星形连接时，线电流等于相电流。 2. 三角形连接(Δ连接) 如图3所示: 图3
三角形连接时，相电压等于线电压。 线电流滞后相电流30°，即： IA 滞后IAB30°； IB 滞后于IBC30°； IC 滞后ICA30°。 相量关系如图4： 从数量关系看，线电流有效值等于相电流有效值的 倍。即： 3．三相电路的功率 在三相对称电路中，不论那种连接方式都是：
三相电路功率的测量方法
三相电路功率的测量方法 F0403020班 5040309585方轶波 摘要：三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容，本文按三相三线制和三相四线制分类，较详细地讨论了三相电路功率测量的接线问题，总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。 关键词：三相电路，功率测量 0 引言 本文将围绕测量三相电路功率的两表法和三表法的原理和接线方法进行讨论，指出它们之间的联系与区别，希望对能对同学的理解以及总结归纳有所帮助。 1 对称三相电路功率的测量 1.1 对称三相电路功率的测量 对称三相电路即三相电源对称、三相负载均衡的三相电路。以下分别从三相四线制和三相三线制两种情况讨论。 对三相四线制系统，测三相平均功率的接线如图 1 所示。它的接线特点是每个功率表所接的电压均是以中线N 为参考点，三个功率表W AN，W BN 和W CN 的读数分别为P AN，P BN 和P CN，可用式（1）表示。 P AN=U AN I A cos? P BN=U BN I B cos?（1） P CN=U CN I C cos? 图1 三表法测三相四线制三相负载平均功率的接线示意图 三相的总功率为P = P CN+P BN+P AN。三个表的读数均有明确的物理意义，即P AN，P BN 和P CN 分别表示A 相、B 相和C 相负载各自吸收的平均功率。这就是三表法。这种接线方法是最容易理解的。 实际上，三表法测三相功率不止图 1 所示的一种接线方式，另外还有三种接线方式，如图2 所示，分别称作共A，共B 和共C 接法（与此相对应，图1 中的接法可称作共中线N 接法）。对应每一种接线中的三个表的读数的代数和均表示三相负载吸收的总功率（后面将给出证明）。实际上，因为是对称三相电路，有i N =0 ，所以图2（a），（b）和（c）中的W NA , W NB W NC的读数必为零，在测量时可不接，此时的三表法便简化为两表法。可见，此时的两表法是三表法的特例。当然，这里单个表的读数没有明确的物理意义。 上述四种三表法的接线的特点是每组接线中的三个表所接电压均以同一根线为参考点，即分别是共A, B, C 或N，而电流则分别是非参考线中的电流。功率表接线的极性端如图中所示。
什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率三角形及三相电路的功率如何计算
什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形？ 三相电路的功率如何计算？ 什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形？ 三相电路的功率如何计算? 一、有功功率 在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P”表示，单位是瓦（W）或千瓦（KW）。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有 效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率
的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。 简称“无功”，用“Q”表示。单位是乏（Var）或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。 实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变 压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。 视在功率用S表示。单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。 它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。 视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形
哈工大 三相电路的测量讲解
电 路 实 验 实验三 三相电路的测量 —基于三相电能及功率质量分析仪测量 一、 实验目的 1. 验证三相电路的星形连接与三角形连接电路的线电压、相电压及线电流、相电流之间的关系 2. 了解负载中性点位移的概念、中线的作用和一相电源断线后对负载的影响。 3. 掌握三相负载星形联接的三相三线制、三相四线制接法和三角形联接的接法。 4. 掌握三相电路电压、电流、有功功率、无功功率和视在功率的测量方法。 5. 掌握三相电能及功率质量分析仪的使用方法。 二、简述实验原理 1. 三相电源和负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接)。当三相对称负载作Y 形联接时，线电压l U 是相电压P U l I 等于相电流P I ，即 l P U =,l P I 三相四线制接法中，流过中性线的电流0O I =，这种情况下可以省去中性线，变成三相三 线制接法。 当对称三相负载作△形联接时，有 l P I =,l P U U = 2. 不对称三相负载作Y 联接时，应采用三相四线制接法，而且中性线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称。倘若中性线断开，会导致三相负载电压的不对称。致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载容易遭受损坏；负载重的那一相的相电压过低，使负载不能正常工作，这对三相照明负载表现得尤为明显。 3. 当不对称负载作△联接时，l P I =，但只要电源的线电压l U 对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 4．FLUKE 434-Ⅱ三相电能质量分析仪提供了广泛且强大的测量功能，利用434 三相电能质量分析仪可以测量有效值和峰峰值电压和电流、频率、功耗、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、高达50次的谐波等；并具有示波器波形和示波器相量功能，可随时显示所测电压及电流的波形及相量。 5. 电压/电流/频率的测量需要在分析仪的面板菜单选项中选择“电压//电流//频率”。进入测量界面后，即可读出相电压、线电压和电流的有效值，测量界面中显示的数字是当前值，这些值
三相电路功率的测量实验原理
三相电路功率的测量实验原理 1.对于三相四线制供电的三相星形连接的负载(即Y0 接法),可用一个功率表 测量各相的有功功率PU，PV，PW，则三相负载的总有功功率 ∑P=PU+PV+PW。这就是一瓦特表法，如图1 所示。若三相负载是对称的，则只要测量一相的功率，再乘以3 即可得到三相总的有功功率。 2.三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是星形接法 还是三角形接法，都可以用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路 如图2 所示。若负载为感性或容性，且当相位差Φ=60°时，线路中的 一只功率表的指针将反偏(数字式功率表将出现负读数)，这时应将功率表电流 线圈的两个接线端子调换(不可调换电压线圈接线端子)，其读数记为负值。而 三相总的有功功率∑P=P1+P2(此处是代数和)。 在图2 中，功率表W1 的电流线圈串联接入U 线，通过线电流IA，加在功 率表w1 电压线圈的电压为Uuw;功率表W2 的电流线圈串联接入V 线，通过线电流IV，加在功率表w2 电压线圈的电压为UVW;在这样的连接方式下，我们 来证明两个功率表的读数之代数和就是三相负载的总有功功率。 图1 一瓦特表法测量三相功率示意图 图2 二瓦特表法测量三相功率示意图 在三相电路中，若三相负载是星形连接，则各相负载的相电压在此用 UU,UV,UW 表示。若三相负载是三角形连接，可用一个等效的星形连接的负载 来代替，则UU,UV,UW 表示代替以后二相电路的负载的相电压。 因为UUW=UU-UW，UVW=UV-UW 所以IUUUW+IVUVW=IU(UU-UW)+IV(UV-UW)=IUUU+IVUV-(IU+IV)UW 由于在这里讨论的是三相二线制电路，故有
三相电路的功率测量
三相电路的功率测量 一、实验目的 1.学习并验证用“二瓦计“法测量三相电路的有功功率 2.学习并应用“三表跨相”法测量三相电路的无功功率 二、实验原理与说明 1.三相电路的有功功率的测量 （1）三瓦计法：三相负载所吸收的有功功率等于各相负载有功功率之和。在对称三相电路中，因各相负载所吸收有功功率相等，所以可以只用一只单相功率表测出一相负载的有功功率，再乘以3即可；在不对称三相电路中，因各相负载所吸收的有功功率不等，就必须测出三相各自的有功功率，再相加即可。三瓦计法适用于三相四线制电路。三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A、B、C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上。三只功率表读数相加就等于待测的三相功率。 （2）二瓦计法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。接法如图13-1所示。两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在第三相线上（图示为C线）。两只功率表读数的代数和等于待测的三相功率。 图13-1 二表法测有功功率 2.三相电路无功功率的测量 （1）对称三相电路无功功率的测量
（a ）一表跨相法：即将功率表的电流回路串入任一相线中（如A 线），电压回路的“*”端接在按正相序的下一相上（B 相），非“*”端接在下一相上（C 相），将功率表读数乘以3即得对称三相电路的无功功率Q 。 （b ）二表跨相法：接法同一表跨相法，只是接完一只表，另一只表的电流回路要接在另外两条中任一条相线中，其电压回路接法同一表跨想法。将两只功率表的读数之和乘以 3/2即得三相电路的无功功率Q 。 （c ）用测量有功功率的二瓦计法计算三相无功功率：按式子213()Q P P =-算出。 （2）不对称三相电路的无功功率测量 三表跨相法：三只功率表的电流回路分别串入三个相线中（A 、B 、C 线），电压回路接法同一表跨相法。最后按式子123()/3Q W W W =++算出。 三表跨相法也可适用于三相四线制电路。 三、实验内容 1.测量三相星形(无中线)负载的有功功率和无功功率 （1）按图13-2电路正确接线。接通电源前，各调压器的手柄应置于输出电压为0的位置，接通电源后，调节其输出电压为120V ，并维持不变。 （2）根据测量要求测量各种情况下有功功率和无功功率。将各自对应数据记入表一中。 （3）注意不同情况下测有功功率时二瓦计法和三瓦计法的异同，验证二者得出的三相电路的有功功率是否相同，并验证用二瓦计法和三表跨相法得出的三相电路无功功率是否相同。 图13-2 负载星形联结的功率测量 2.测量三相三角形联接的有功功率和无功功率
单相、三相交流电路功率计算公式
单相、三相交流电路功率计算公式
【摘要】相电压与线电压的区别和计算 从三相绕组的三个端头引出的三根导线叫做相线； 从星形接法的三相绕组的中性点N引出的导线叫做中性线； 相线与相线间的电压称为线电压。 每相线圈两端的电压叫做相电压。通常用UA、UB、UC分别表示。 端线与端线之间的电压称为线电压。一般用UAB、UBC、UCA表示。 相电压与线电压的换算如下：相电压×1.732（根号3）＝线电压。由于矢量关系，可以用相电压×1.732即可得出结果 凡流过每一相线圈的电流叫相电流，流过端线的电流叫线电流。 /******************************************************************************************************************* ****************************/ 在分析和计算由三相电源、三相负裁(也可能有单相负、以及连接这些电源和负超酌导线所组成的三相电路径常要用到相、线电压和相、线电流的概念，挠分述如为了解其概念，先介绍几个常用术语 端线(俗称火线)——连接电源和负载各相端点的导线，称为端线。 中点(中性点)——三相电源中三个绕组末端，也可以是三个绕组首端)的连接点，称为三相电源中点或中性点，三相负载星形连接点，称为负载的中点或中性点。 中线——连接电源中点和负载中点的导线，称为中线(有时以大地作为中线，此时中线又称为地线) 线电压——端线之间的电压称为线电压。 相电压——每相绕组或每相负载上的电压，称为相电压。 线电流——流过端线的电流称为线电流。 相电流——流过各相绕组或各相负载的电流称为相电流。
实验29三相电路功率的测量(精)
实验二十九三相电路功率的测量 一、实验目的 1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法二、原理说明 1.对于三相四线制供电的三相星形联接的负载(即 Y o 接法 ,可用一只功率表测量各相的有功功率 P A 、 P B 、 P C ,则三相功率之和(ΣP =P A +P B +P C 即为三 相负载的总有功功率值。这就是一瓦特表法,如图 29-1所示。若三相负载是对称的,则只需测量一相的功率, 再乘以 3 即得三相总的有功功率。 图 29-1 图 29-2 2. 三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是 Y 接还是△接,都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图 29-2所示。若负载为感性或容性, 且当相位差φ>60°时, 线路中的一只功率表指针将反偏 (数字式功率表将出现负读数 , 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换(不能调换电压线圈端 子 ,其读数应记为负值。而三相总功率∑ P=P1+P2(P 1、 P 2本身不含任何意义。
3. 对于三相三线制供电的三相对称负载,可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率 Q ,测试原理线路如图 29-3所示。 图示功率表读数的 3倍,即为 对称三相电路总的无功功率。除了 此图给出的一种连接法(I U 、 U VW 外,还有另外两种连接法,即接成图 29-3 (I V 、 U UW 或(I W 、 U UV 。三、实验设备 四、实验内容
1. 用一瓦特表法测定三相对称 Y 0接以及不对称 Y 0接负载的总功率ΣP 。实验按图 29-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压, 不要超过功率表电压和电流的量程。 图 29-4 经指导教师检查后,接通三相电源, 调节调压器输出, 使输出线电压为 220V ,按表 29-1的要求进行测量及计算。 首先将三只表按图 29-4接入 B 相进行测量, 然后分别将三只表换接到 A 相和C 相, 再进行测量。 2. 用二瓦特表法测定三相负载的总功率 (1 按图 29-5接线,将三相灯组负载接成 Y 形接法。
三相电路功率的测量
三相电路功率的测量 一、实验目的 1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率。 2.了解测量对称三相电路无功功率的方法。 3.熟练掌握功率表的接线和使用方法。 二、原理说明 1.单相功率表 根据电动系数单相功率表的基本原理，在测量交流电路中负载所消耗的功率（图12-1）时，其示值P决定于下式： P=UIcosφ 图12-1 式中，U为功率表电压线圈锁跨接的电压；I为流过功率表电流 线圈的电流；φ为 . U ? 和 . I ? 之间的相位差角。 单相功率表也可以用来测量三相电路的功率，只是各功率表应采取适当的接法。 2.三相四线制电路功率的测量 对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y0接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C，三相功率之和（ΣP=P A+P B+P C）即为三相负载的总有功功率值（所谓的一瓦特表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）。实验线路如图10-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3即得三相总的有功功率。如图12-2。 图12-2
3.三相三线制电路功率的测量 三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是Δ接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图12-3所示。三相负载所消耗的总功率P为两只功率表示值的代数和，即 P=P 1+P 2 =U AC I A cosφ 1 +U BC I B cosφ 2 =P A +P B +P C 。利用功率的瞬时值表达式，不难推出上述结 论。 当负载对称时，两只功率表的读数分别为 P 1=U AC I A cosφ 1 =U AC I A cos(30°-φ) P 2=U BC I B cosφ 2 =U BC I B cos(30°+φ) 图12-3 4.用二瓦计法测量三相功率时，应注意下列问题 （1）二瓦计法适用于对称或不对称的三相三线制电路。而对于三相四线制电路一般不适用。 （2）图12-3只是二瓦计法的一种接线方式。而一般接线原则为： 两只功率表的电流线圈分别串接入任意两条端线中，电流线圈的对应端必须接在电源侧。 两只功率表的电压线圈的对应端必须各自接到电流线圈的任一端，而两只功率表的电压线圈的非对应端必须同时接到没有接入功率表电流线圈的第三条线上。 在对称三相电路中，两只功率表的读数与负载的功率因数之间有如下关系： 负载为纯电阻（即功率因数等于1）时，两只功率表的读数相等。 负载的功率因数大于0.5时，两只功率表的读数均为正。 负载的功率因数等于0.5时，其中一只功率表的读数为零。 负载的功率因数小于0.5时，其中一只功率表的指针会反向偏转。为了读数，应把该功率表的电流线圈（或电压线圈支路）的两个端钮接线互换，使指针正向偏转，但读数取负值。
三相功率计算公式
三相功率计算公式 P＝1.732×U×I×COSφ (功率因数COSφ一般为0.7～0.85之间，取平均值0.78计算) 三相有功功率 P=1.732*U*I*cosφ 三相无功功率 P=1.732*U*I*sinφ 对称负载，φ：相电压与相电流之间的相位差 cosφ为功率因数，纯电阻可以看作是1，电容、电抗可以看作是0 有功功率的计算式：P=√3IUcosΦ (W或kw) 无功功率的公式: Q=√3IUsinΦ (var或kvar) 视在功率的公式：S=√3IU (VA或kVA) ⑴有功功率 三相交流电路的功率与单相电路一样，分为有功功率、无功功率和视在功率。不论负载怎样连接，三相有功功率等于各相有功功率之和，即： 当三相负载三角形连接时： 当对称负载为星形连接时因
UL=根号3*Up，IL= Ip 所以P＝= ULILcosφ 当对称负载为三角形连接时因 UL=Up，IL=根号3*Ip 所以P＝= ULILcosφ 对于三相对称负载，无论负载是星形接法还是三角形接法，三相有功功率的计算公式相同，因此，三相总功率的计算公式如下。 P＝根号3*Ip ULILcosφ ⑵三相无功功率： Q＝根号3*Ip ULILsinφ （3）三相视在功率 S＝根号3*Ip ULIL 对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相B 相C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流 当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏 当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 电流和相电流与钳式电流表测量无关，与电机定子绕组接线方式有关。 当电机星接时：线电流＝根3相电流；线电压＝相电压。 当电机角接时：线电流＝相电流；线电压＝根3相电压。 所以无论接线方式如何，都得乘以根3。 电机功率＝电压×电流×根3×功率因数
三相电路电功率的测量(实验报告电子版)
实验（二）三相电路电功率的测量（选做） 一、实验目的 （1）熟悉功率表的正确使用方法 （2）掌握三相电路中有功功率的各种测量方法 二、实验原理 （1）工业生产中经常碰到要测量对称三相电路与不对称三相电路的有功功率的测量问题。测量的方法很多，对于三相三线制采用二瓦计法 （2）二瓦计法 在三线制中，不论对称与否，常采用二瓦计法测量三相总功率，接线方式有三种如图2所示。以接法1为例证明二瓦表读数之和等于三相总功率： 瞬时功率 p1=u AB i A=（u A-u B）i A p2=u CB i C=（u C-u B）i C p1+p2=u A i B+u C i C-u B（i A+i C） 由于在三线制中 i A+i B+i C=0 所以 -（i A+i C）=i B 于是 p=p1+p2=u A i A+u B i B+u C i C 图2 A B C 接法3 接法1
接法2 U B φC U AB U CB
I C I A U A U BC 30° 30° φA U C 图3 瓦特表读数为功率的平均值 P=P1+P2= 如果电路对称，可作矢量如图3所示
由图可得： P1=U AB I A cos（φ+30°） P2=U CB I C cos（φ-30°） 因为电路对称，所以 U AB=U BC=U CA=U L （U L为线电压） I A=I B=I C=I L （I L为线电流） P1=U L I L cos（φ+30°） P2=U L I L cos（φ-30°） 利用三角等式变换可得： P=P1+P2=U L I L cosφ 下面讨论几种特殊情况 ①φ=0 可得 P1=P2读数相等 ②φ=±60° φ=+60° P1=0 φ=-60° P2=0 ③ |φ|>60° φ>60° P1< 0 φ<60° P2< 0 在最后一种情况下有一瓦特表指针反偏，这时应该将瓦特表电流线圈两个端子对调，同时读数应算负值。 三、实验内容
实验二十五三相电路功率的测量
实验二十五 三相电路功率的测量 一、实验目的 1. 掌握用一瓦特表法、 二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法 二、原理说明 1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y o 接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A 、P B 、P C ，则三相负载的总有功功率ΣP ＝P A ＋P B ＋P C 。这就是一瓦特表法，如图25-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3 即得三相总的有功功率。 图 25-2 2. 三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y 接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图25-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P 1+P 2（P 1、P 2本身不含任何意义）。 除图 25 -2的I A 、U AC 与I B 、U BC 接法外，还有I B 、U AB 与I C 、U AC 以及I A 、U AB 与I C 、U BC 两种接法。 3. 对于三相三线制供电的三 相对称负载，可用一瓦特表法测得 三相负载的总无功功率Q ，测试原 理线路如图25-3所示。 图示功率表读数的3倍，即为 对称三相电路总的无功功率。 除了 此图给出的一种连接法（I U 、U VW ） 外，还有另外两种连接法，即接成 图 25-3 （I V 、U UW ）或（I W 、U UV ）。 V V
三相无功功率的测量方法
三相无功功率的测量方法 发电机及变压器等电气设备的额定容量为S=UI,单位为伏安。在功率因数较低时，即使设备已经满载，但输出的有功功率却很小（因为P=UIcosφ），不仅设备不能很好利用，而且增加了线路损失。因此提高功率因数是挖掘电力系统潜能的一项重要措施。电力工业中,在发电机、配电设备上进行无功功率的测量，可以进一步了解设备的运行情况，以便改进调度工作，降低线路损失和提高设备利用率。测量三相无功功率主要有如下方法。 1. 一表法 在三相电源电压和负载都对称时，可用一只功率表按图4-1联接来测无功功率。 将电流线圈串入任意一相，注意发电机端接向电源侧。电压线圈支路跨接到没接电流线圈的其余两相。根据功率表的原理，并对照图4-1，可知它的读数是与电压线圈两端的电压、通过电流线圈的电流以及两者间的相位差角的余弦cosφ的乘积成正比例的，即P Q=U BC I A cosθ(4-1) 其中θ =ψUBC –ψiA 图4-1 由于uBC与uA间的相位差等于90度(由电路理论知)，故有θ=90o-φ式中φ为对称三相负载每一相的功率因数角。在对称情况下UBC IA 可用线电压U1及线电流I1表示，即PQ=U1I1cos(90o-φ )=U1I1sinφ(4-2) 在对称三相电路中，三相负载总的无功功率Q =√3 U1I1sinφ(4-3) ∴ 亦即Q=√3PQ (4-4) 可知用上述方法测量三相无功功率时，将有功功率表的读数乘上√3/2 倍即可。 2. 二表法 用两只功率表或二元三相功率表按图4-2联接，从功率表的作用原理可知，这
时两个功率表的读数之和为 PQ=PQ1=PQ2=2U1I1sinφ(4-5) 较式(4-3) (4-5) 知(4-6) Q=√3PQ/2 图4-2 从上式可见将两功率表读数之和（或二元三相功率表的读数）乘以√3/2，可得到三相负载的无功功率。 3. 三表法 三表法可用于电源电压对称而负载不对称时，三相电路无功功率的测量，其接线如图4-3所示。当三相负载不对称时，三个线电流IA、IB、IC不相等，三个相的功率因数角φA 、φB 、φC 也不相同. 图4-3 因此，三只功率表的读数P1、P2、P3也各不相同，它们分别是:4-3
实验29三相电路功率的测量
实验二十九 三相电路功率的测量 一、实验目的 1. 掌握用一瓦特表法、 二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法 二、原理说明 1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y o 接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A 、P B 、P C ，则三相功率之和（ΣP ＝P A ＋P B ＋P C ）即为三相负载的总有功功率值。这就是一瓦特表法，如图29-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3 即得三相总的有功功率。 图29-1 图 29-2 2. 三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y 接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图29-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P 1+P 2（P 1、P 2本身不含任何意义）。 3. 对于三相三线制供电的三 相对称负载，可用一瓦特表法测得 三相负载的总无功功率Q ，测试原 理线路如图29-3所示。 图示功率表读数的3倍，即为 对称三相电路总的无功功率。 除了 此图给出的一种连接法（I U 、U VW ） 外，还有另外两种连接法，即接成 图 29-3 （I V 、U UW ）或（I W 、U UV ）。 三、实验设备
四、实验内容 1. 用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。实验按图29-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。 图29-4 经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器输出，使输出线电压为220V，按表29-1的要求进行测量及计算。 首先将三只表按图29-4接入B相进行测量，然后分别将三只表换接到A相和C相，再进行测量。 2. 用二瓦特表法测定三相负载的总功率 (1) 按图29-5接线，将三相灯组负载接成Y形接法。
相电功率计算公式
三相电功率计算公式 2011-7-9 21:51 提问者：ziyouren65|浏览次数：33578次 我来帮他解答 回答共3条 2011-7-9 22:11 黔中游子姚启伦|十二级 功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。 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= 有功功率P=Φ 无功功率Q=Φ 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 谢谢！
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×≈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/×××U×cosφ) 计算结果应为原来的1/3电流或功率。
超详细的三相电原理和接法图解
超详细的三相电原理和接法图解 单相电用来为民用和办公电器供电，而三相交流（a.c.）系统则广泛用于配电及直接为功率更高的设备提供电力。本文介绍了三相系统的基本原理以及可能的不同测量连接之间的差异。 三相系统 三相电由频率相同、幅度类似的三个AC电压组成。每个ac电压“相位”与另一个ac电压相隔120°（图1）。这可以通过图形方式，使用波形和矢量图（图2）进行表示。 图1. 三相电压波形
图2. 三相电压矢量 使用三相系统的原因有两个： 1. 可以使用三个矢量间隔的电压，在马达中产生旋转磁场。从而可以在不需要额外绕组的情况下启动马达。 2. 三相系统可以连接到负载上，要求的铜缆连接数量（传输损耗）是其它方式的一半。 我们看看三个单相系统，每个系统为一个负载提供100W的功率（图3）。总负载是3 x 100W = 300W.为提供电力，1安培电流流经6根线，因此有6个单位的损耗。也可以把三个电源连接到一个公共回程上，如图4所示。当每个相位中的负载电流相同时，负载被认为是均衡的。在负载均衡、且三个电流相位彼此位移120°的情况下，任何时点上的电流之和都为零，回程线路中没有电流。
图3. 三个单相电源 - 6个单位损耗 图4. 三相电源，均衡负载 - 3个单位损耗 在三相120°系统中，要求3根线传送功率，而在其它方式下则要求6根线。要求的铜缆数量减少了一半，导线传输损耗也将减半。 Y形接法或星形接法 拥有公共连接的三相系统通常如图5的示意图所示，称为“Y形或星形”接法。
公共点称为中性点。为安全起见，这个点通常在电源上接地。在实践中，负载并不是完美均衡的，要使用第四条“中性”线传送得到的电流。如果本地法规和标准允许，中性导体可能会比三条主导体小得多。 图5. Y形接法或星形接法 - 三相四线 三角形接法 上面讨论的三个单相电源也可以串联起来。在任何时点上，三个120°相移电压之和都是零。如果和为零，那么两个端点都处在相同的电位，可以联接在一起。这种接法如图7中的示意图所示，使用希腊字母Δ表示，称为三角形接法。 图6. 任意时间的瞬时电压之和为零
三相电机功率计算
发布于：2008-7-27 已被阅读：4804 次 现场找不到功率表，要求以钳式电流表代替。即用电流表套住一根主电缆，测量其交流电流值，并换算为功率。 ※工人师傅的经验公式为：P=0.5*I 其中：P为电机有功功率，单位千瓦；I为实测电流，单位安培。 然则问题是，何以证明此经验公式？ 三、问题的研究 电机是普通三相异步电动机，Y型接法。额定电压380V，额定功率7.5KW，额定电流15.2A。 通过经验可知，三相电机总功率等于3乘以每相的功率，即p=3*u*i，其中： p为三相电机总功率，单位瓦 u为相电压，单位伏 i为相电流，单位安注：暂用字母大小写区分相电压与线电压又查阅资料知，线电压等于1.732倍相电压，线电流等于相电流，即p=3*（U/1.732）*I，其中： p为三相电机总功率，单位瓦 U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 故:得到公式p=1.732*U*I 四、问题的解决 综上，P=1.732*U*I*cosφ/1000，其中： P为三相电机有功功率，单位千瓦 U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 cosφ为功率因数，针对电机通常取0.8 故：P=0.52*I≈0.5*I（KW），公式得证。 五、问题的补充 1 三相四线制 三相四线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-C方式，是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示。故三根相线、一根中性线。 三相五线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-S方式，是把工作零线N 和专用保护线PE严格分开的供电系统。故三根相线、一根工作零线、一根保护零线。 单相三线制是三相五线制的一部分，即根据国际电工委员会(IEC)标准和国家标准而定的TN—S系统，在配电中出现了N线和PE线。故相线、零线、接地线。 三相三线制一般常用于电力输送和工厂强力电源供电，它不是国际电工委员会（IEC）规定的方式。