แหล่งจ่ายไฟหลักสามเฟส: แอกทีฟ, รีแอกทีฟ, เต็ม

ค่าของกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานและปฏิกิริยาทั้งหมดของวงจรสามเฟสจะเท่ากับผลรวมของกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานและปฏิกิริยาสำหรับแต่ละเฟส A, B และ C ตามลำดับ ข้อความนี้แสดงดังต่อไปนี้ สูตร:

ที่นี่ Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic คือค่าของแรงดันเฟสและกระแสและ φ คือการเปลี่ยนเฟส

เมื่อโหลดมีความสมมาตร นั่นคือในสภาวะที่พลังงานแอคทีฟและรีแอคทีฟของแต่ละเฟสมีค่าเท่ากัน เพื่อหากำลังรวมของวงจรหลายเฟส ก็เพียงพอที่จะคูณค่าของกำลังเฟสด้วย จำนวนเฟสที่เกี่ยวข้อง พลังงานทั้งหมดถูกกำหนดตามค่าที่ได้รับของส่วนประกอบที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยา:

ในสูตรข้างต้น ค่าเฟสของปริมาณสามารถแสดงเป็นค่าเชิงเส้น ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามรูปแบบการเชื่อมต่อแบบดาวหรือเดลต้าสำหรับผู้ใช้ แต่สูตรพลังงานจะเหมือนกันในท้ายที่สุด:

จากนิพจน์ข้างต้นไม่ว่ารูปแบบการเชื่อมต่อของตัวรับพลังงานไฟฟ้าจะเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือรูปดาวก็ตามหากโหลดเป็นแบบสมมาตรสูตรสำหรับการค้นหาพลังงานจะมีรูปแบบเดียวกันทั้งสำหรับ สามเหลี่ยมและสำหรับดาว:

สูตรเหล่านี้แสดงค่าเชิงเส้นของแรงดันและกระแสและเขียนโดยไม่มีตัวห้อย โดยปกติจะพบสัญกรณ์ดังกล่าวโดยไม่มีตัวห้อย นั่นคือ หากไม่มีตัวห้อย เราจะหมายถึงค่าเชิงเส้น

เครื่องตวงชนิดพิเศษ ก็เรียก วัตต์มิเตอร์… การอ่านถูกกำหนดโดยสูตร:

ในสูตรข้างต้น Uw และ Iw เป็นเวกเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับโหลดและกระแสที่ไหลผ่าน

ลักษณะของโหลดที่ใช้งานอยู่และไดอะแกรมการเชื่อมต่อเฟสอาจแตกต่างกัน ดังนั้น ไดอะแกรมการเชื่อมต่อของวัตต์มิเตอร์จะแตกต่างกันไปตามสถานการณ์เฉพาะ

สำหรับวงจรสามเฟสที่โหลดแบบสมมาตร สำหรับการวัดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานทั้งหมดอย่างคร่าวๆ หากไม่ต้องการความแม่นยำสูง หนึ่งวัตต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเฟสเดียวเท่านั้นก็เพียงพอแล้ว หลังจากนั้น เพื่อให้ได้ค่าของพลังงานที่ใช้งานของวงจรทั้งหมด มันยังคงต้องคูณการอ่านวัตต์มิเตอร์ตามจำนวนเฟส:

สำหรับวงจรสี่สายที่มีสายกลาง เพื่อวัดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องใช้วัตต์มิเตอร์สามตัว ซึ่งแต่ละตัวจะถูกอ่านและสรุปผลเพื่อให้ได้ค่าสำหรับกำลังรวมของวงจร:

หากไม่มีสายกลางในวงจรสามเฟส วัตต์มิเตอร์สองตัวก็เพียงพอที่จะวัดกำลังทั้งหมดได้ แม้ว่าโหลดจะไม่สมดุลก็ตาม

ในกรณีที่ไม่มีตัวนำที่เป็นกลาง กระแสเฟสจะเชื่อมต่อกันตามกฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff:

จากนั้นผลรวมของการอ่านวัตต์มิเตอร์คู่หนึ่งจะเท่ากับ:

ดังนั้น หากคุณเพิ่มการอ่านค่าวัตต์มิเตอร์หนึ่งคู่ คุณจะได้รับพลังงานที่ใช้งานทั้งหมดในวงจรสามเฟสที่กำลังศึกษา และการอ่านค่าวัตต์มิเตอร์จะขึ้นอยู่กับทั้งขนาดของโหลดและลักษณะของมัน

เมื่อดูที่ไดอะแกรมเวกเตอร์ของกระแสและแรงดันที่เกี่ยวข้องกับโหลดแบบสมมาตร สรุปได้ว่าการอ่านค่าวัตต์มิเตอร์นั้นพิจารณาจากสูตรต่อไปนี้:

หลังจากวิเคราะห์นิพจน์เหล่านี้แล้ว เป็นที่เข้าใจได้ว่าเมื่อโหลดที่ใช้งานอย่างแท้จริงเมื่อ φ = 0 การอ่านค่าของวัตต์มิเตอร์ทั้งสองจะเท่ากัน นั่นคือ W1 = W2

เมื่อใช้ตัวเหนี่ยวนำโหลดที่ใช้งาน เมื่อ 0 ≤ φ ≤ 90° การอ่านวัตต์มิเตอร์ 1 จะน้อยกว่าการอ่านวัตต์มิเตอร์ 2 นั่นคือ W1 60° การอ่านวัตต์มิเตอร์ 1 จะเป็นลบ นั่นคือ W1 <0

ด้วยลักษณะของโหลดแบบแอคทีฟ-คาปาซิทีฟ เมื่อ 0 ≥ φ≥ -90 ° การอ่านค่าวัตต์มิเตอร์ 2 จะน้อยกว่าวัตต์มิเตอร์ 1 นั่นคือ W1> W2 ที่ φ <-60 ° ค่าวัตต์มิเตอร์ 2 ที่อ่านได้จะกลายเป็นค่าลบ