二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理

实验七三相功率的测量实验目的1.学习用三瓦特计法和二瓦特计法测量三相功率。

2.了解在三相电感性负载情况下，功率因数对二瓦特计读数的影响。

实验设备与器材多功能电路装置，异步电动机。

实验原理1.三相负载的总功率等于各相负载功率之和，因此测量三相总功率可以用三只瓦特计（即单相有功功率表）分别测出每一相的有功功率，然后三者相加。

如若负载是对称的，则可以用一只瓦特计测量其中一相的有功功率，然后乘3，就得到三相总的有功功率。

图1（a）是三瓦特计法功率表接法示意图。

图中功率表是简化画法，圆圈内竖线表示电压线圈，横线表示电流线圈。

从图中看出，这种方法适用于三相四线制电路。

图1 三瓦特计法和二瓦特计法功率表接法示意图2.在三相三线制电路中常用二瓦特计法来测量三相总功率。

图1（b）是二瓦特计法功表接法示意图。

由于三相瞬时功率p等于每一相瞬时功率之和，即p=p A+p B+p C=u A i A+u B i B+u C i C在三相三线制电路中i A+i B+i C=0,i C=−i A−i B故p=p A+p B+p C=u A i A+u B i B+u C(−i A−i B)=(u A−u C)i A+(u B−u C)i B=u AC i A+u BC i B瞬时功率p对时间积分，并取平均值，得平均功率P=P1+P2=U AC I A cosα+U BC I B cosβ式中，α为U AC和I A之间的相位差角，β为U BC和I B之间的相位差角。

当负载对称，相电压与相电流相位差为φ时，则α=-（30°-φ），β=（30°＋φ）。

有关对称负载星形接法时的相量图如图2所示。

图2 对称负载星形接法时的相量图若φ=0°，P1=P2，则三相功率P=P1＋P2=2P1若φ=60°，P1为正值，P2=0，则三相功率P=P1若φ<60°，P1、P2均为正值，则三相功率P=P1＋P2。

二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理：若有两个功率表读数为W1、W2，则P=W1+W2=UIcos(30°-φ）+UIcos(30°+φ)，其中φ为负载的阻抗角（即功率因数角）两个功率表读数与φ有下列关系：当负载为纯电阻，φ=0，W1=W2，当负载功率因数cosφ=0.5，φ=±60°，将有一个功率表的读数为零；3当负载功率因数cosφ〈0.5，|φ|〉60°，则有一个功率表的读数为负值。

对称的三相功率可用一只单相功率表（瓦特表）测量，对于三线制非对称三相功率，要用两只单相功率表（或由两只单相功率表组成的二元三相功率表）测量，它们分别称为一瓦特表法和二瓦特表法。

三相电路的总功率。

它等于各相功率的总和。

三相电路有对称三相电路和不对称三相电路之分;功率有平均功率(即有功功率)、无功功率和视在功率之分。

两表法测量三相电路功率
三相电路的功率测量有三种方法：
1.两表法
在三相三线制电路中，不论负载接成Y形或Δ形，也不论负载对称或不对称，都可使用功率表测量三相功率。

测量功率
P=P1+P2。

其中P1、P2分别为两边的读数。

2.三表法
该法适用于三相四线制电路。

负载不对称时，用三只单相功率表测量出三相各自功率值，测量功率P=P1+P2+P3。

其中P1、P2、P3分别为三表的读数。

3.一表法
该法适用于对称三相电路。

单表读数的3倍即为三相电路的功率。

二表法可以接三相三线，因为当负载不是三相对称负载时中性线上会有电流流过，这样的话就少测了一个功率消耗。

三相电路功率测量主要有三表法和两表法。

也称三瓦计法和二瓦计法。

三表法直接测量每一相的功率，三相功率之和等于总功率。

两表法运用了基尔霍夫电流定律，每块表测量的功率本身并无物理意义，但是，两块表的功率之和等于三相功率之和。

详细情况参阅参考资料“浅谈变频电机的功率测试”。

三角形负载时，不能同时测量到相电压和相电流，所以不能采用三表法。

而两表法完全能够满足需要。

由二瓦特表派生的计算电功率公式的推导原公式如下： ,12132el E ML LLL LLP ui u i =+此公式实际利用了电路理论中二瓦特表测功率的相关内容。

推导如下：1. 二瓦特表测功率理论：对于三相三线制（Y 接或△接）负载，不论其是否对称，都可按图1所示的电路采用两只瓦特表测量三相负载的总有功功率。

图1图1中两表测量的是：A 相电流与A 、C 相的电压(I A ，U AC )；B 相电流与B 、C 相的电压(I B ，U BC )。

功率可分别表示为：1A C A 1P ==U I cos φac a u i ，2BC B 2P ==U I cos φbc b u i其中1φ、2φ为相应的线电压与相电流的相位差。

由图2所示相量图可知：1φ30φ=- ，2φ30+φ=(φ为相电压与相电流的相位差)。

设负载是对称的，则A C B C l U =U =U ，A B l I =I =I 。

利用和差化积公式可得两表之和为：12l l P +P U I c o s φ=P ，P 即为三相负载的总有功功率。

又因为12P +P =ac a bc b u i u i +，所以ac a bc b u i u i P +=。

2. 当三相负载不对称系统中，公式12l l P +P I cos φ不再适用，但是二瓦特测功率原理即公式12ac a bc b P P P u i u i =+=+ 仍可以用。

P .S.积化和差公式：sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]/2 cosαcosβ=[cos(α-β)+cos(α+β)]/2 sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]/2 cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]/2 和差化积公式：sin α+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2] sin α-sin β=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2] cos α+cos β=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2] cos α-cos β=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]。

实验五 三相负载电压、电流、功率的测量 一．实验目的1．熟悉三相交流电路中三相负载的星形联结、三角形联结方法，加深理解三相交流电路中线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系。

2．用实验的方法研究、体会三相四线制电路中中线的作用。

3．掌握三相星形电路有功功率的测量方法。

掌握用二瓦特表法测量三相三线制供电系统的有功功率。

4．熟练掌握功率表的接线和使用方法。

二．实验原理概述及说明 1．三相电源电力系统采用三相三线制和三相四线制的供电方式。

其三相电源的电动势相互对称，即三相电动势幅值相等，频率相等，相位互差120°。

2．三相电源的连接三相电源的联结方式分为星形联结和三角形联结两种。

（1）三相电源的星形联结：从三相绕组的首端A 、B 、C 引出三根导线，称为相线，把三相绕组的末端连接在一起称为中性点，从中性点引出的导线称为中线。

三相电源的星形联结时，线电压LU 是相电压phU 的3倍，三相电源的线电压在相位上超前于相电压30º。

（2）三相电源的三角形联结：把三相绕组的首端和末端依次相连，形成一个回路，从首端A 、B 、C 引出三根端线，这种方式称为三相电源的三角形联结。

三相电源的三角形联结时，线电压与对应的相电压有效值相等，即U L Ph U =，相位相同。

低压供电系统多采用三相四线制的供电方式。

3.三相负载及其联结三相负载可分为对称三相负载和不对称三相负载。

三相电源向负载供电时，三相负载可以接成星形（又称‘Ｙ’形）或三角形（又称‘Δ’形）两种形式。

连接方式如图13-1所示。

在星形联结中又包括有中线（三相四线制）和无中线(三相三线制）两种情况。

(a)星形联结 (b)三角形联结 图13-1 三相负载的两种联结方式 4．三相负载星形联结 （1）三相负载对称当三相对称负载作星形联结时，线电压的有效值LU 是相电压有效值phU 的3倍，线电流L I 等于相电流phI，即： ,UI ILP L Ph== ，流过中线的电流ＩN ＝O ，负载中点N ´的电位与电源中点N的电位相等，即UNN ˊ=0，所以就对称负载而言，中线不起作用，可以去掉中线，采用三相三线制。

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&sum;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&Phi;=60&deg;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&sum;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。

两表法测三相功率原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章引言的一部分，旨在对整篇文章的主题进行简单介绍和总结。

在撰写概述部分时，可以提及两表法测三相功率原理的基本概念和重要性，为读者提供一个整体的认知框架。

以下是概述部分的一个参考写作内容：概述：在现代电力系统中，三相功率的测量是非常重要的一个任务。

而测量三相功率的方法有很多，其中两表法测三相功率作为一种常用而有效的方法备受关注。

本文旨在探讨两表法测三相功率的原理及其在实际应用中的价值。

首先，我们将介绍两表法测量原理的基本概念和理论基础。

随后，我们将深入探讨三相功率的计算方法，包括有功功率、无功功率和视在功率的计算方式。

最后，我们将通过一些实际的应用场景，展示两表法测三相功率在电力系统中的实际应用。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解两表法测三相功率的原理和方法，并认识到其在电力系统中的重要性和实际应用价值。

同时，本文也将对未来该领域的发展方向进行展望，以期为相关研究和实际工程应用提供参考和指导。

通过深入研究和理解两表法测三相功率原理，我们可以更好地应对电力系统中的功率测量问题，提高电力系统的可靠性和稳定性。

因此，掌握两表法测三相功率原理对于电力工程技术人员和研究人员来说具有重要意义。

本文将为读者提供一个系统而全面的介绍，帮助读者更好地理解和应用该原理，并为相关的研究和实践工作提供有益的参考。

文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构本文分为三个部分进行论述。

第一部分是引言，主要包括概述、文章结构和目的的介绍。

第二部分是正文，主要涵盖了两表法测量原理、三相功率计算方法以及实际应用场景的详细讨论。

最后一部分是结论，对两表法测三相功率原理进行总结，并重点强调其应用价值，同时对未来发展方向进行展望。

在引言部分，我们将首先简要概述两表法测三相功率的背景和意义，介绍其在实际应用中的重要性。

然后，我们将详细阐述本文的文章结构，即正文部分所涉及的内容和顺序。

三相电路有功电能的测量原理
由电工学原理知，在三相交流电路中，三相功率的测量可采用“二瓦表法”或“三瓦表法”，而电能是与功率成正比的，所以，三相电路中的电能同样可以运用“二瓦表法”或“二瓦表法”的原理进行测量。

1、三相四线电路有功电能的测量原理
三相四线电路的总电能等于各相电路电能之和。

所以，无论三相电压或三相电流是否对称，均可采用“三元件”型电能表，按图1-17所示接入被测线路，这时，三相四线电能表计度数示数即为三相电路总电能。

2、三相三线电路有功电能的测量原理
在三相三线电路中，通常采用电工学中的“二瓦表法”原理测量电能。

可将“两元件”型(三相三线)电能表，按图1-18的任意一种接线方式接入被测电路。

这时，从三相三线电能表计度器上可直接读出三相电路的总电能。

1。

三相电路功率的测量方法摘要：本文主要论述三相功率的测量方法，包括有功功率和无功功率。

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测量有功功率时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，功率测量本文阐述三相电路功率的测量方法，包括有功功率和无功功率的测量方法。

说明它们各自的接线方式，阐述它们的测量原理，并且围绕测量有功功率的两表法和三表法的原理和接线方法进行讨论。

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。

1.功率的定义在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。

但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。

有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以cosΦ表示。

在实际电路中由于有电机设备(如鼓风机、抽水机、压缩机等)等感性负载,便产生了无功功率.无功功率使得电能没有全部转化为人们所用（即有功功率）。

2.有功功率的测量有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率，称为有功功率。

下面分别以对称三相电路和非对称三相电路进行说明。

对称三相电路是指三相电源对称、三相负载均衡的三相电路。

以下为三相电路原理图，图中所示的是YY型对称电路。

图1 三相电路原理图图1中电源相电压的相角差为120度，阻抗Z A=Z B=Z C，在实际应用中这种电路称为三相四线制电路。

电源相电压向量形式如下：由于电压源是三相对称电源，负载为对称三相负载，因此A,B,C相的相电流的数值相等。

他们的矢量和为零，就没有电流从N流到N’。

计算三相电路的功率可以转化为计算一相的功率。

所以当计算他们三相功率时，只需计算一相的功率，它的数值再乘3，就可以得到电路的总功率。

功率一般讲瞬时功率和平均功率。

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一个优越性能。

三相电路功率的测量方法 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WAN，WBN 和WCN 的读数分别为PAN，PBN 和PCN，可用式（1）表示。

PAN=UAN IA cosϕ<uAN , iA>PBN=UBN IB cosϕ<uBN , iB> （1）PCN=UCN IC cosϕ<uCN , iC>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PAN，PBN 和PCN 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 NBW 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。

实验二三相电路功率的测量一．实验目的1．学会用功率表测量三相电路功率的方法；2．掌握功率表的接线和使用方法。

二．原理说明接法）1．三相四线制供电，负载星形联接（即Ｙ对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图9－1所示，三个单相功率表的读数为W1、W2、W3，则三相功率Ｐ＝W1＋W2＋W3，这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W，则三相功率Ｐ＝3W，称为一瓦特表法。

2．三相三线制供电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有功功率。

测量电路如图9—２所示，若两个功率表的读数为W1、W2，则三相功率P＝W1 + W2＝U1I1cos (30°-φ)+ U1I1sin (30°+φ),其中φ为负载的阻抗角（即功率因数角），两个功率表的读数与φ有下列关系：（1）当负载为纯电阻，φ＝0，W1＝W2，即两个功率表读数相等；（2）当负载功率因数cosφ＝ 0.5 ，φ＝±60°，将有一个功率表的读数为零；（3）当负载功率因数cosφ＜ 0.5 ，|φ|＞60°，则有一个功率表的读数为负值，该功率表指针将反方向偏转，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），而读数应记为负值。

对于数字式功率表将出现负读数。

3．测量三相对称负载的无功功率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，测试电路如图9—3所示。

功率表读数W＝U1I1sinφ，其中φ为负载的阻抗角，则三相负载的无功功率Q＝3W。

三．实验设备1．交流电压表、电流表、功率表2．三相调压输出电源3．EEL—17B组件（含220V／40Ｗ灯组9只、电容）或EEL—55组件、EEL —60组件（选配）四．实验内容接法）的三相功率1．三相四线制供电，测量负载星形联接（即Ｙ（1）用一瓦特表法测定三相对称负载三相功率，实验电路如图9－4所示，线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。

两表法测三相功率原理及前提条件示例文章篇一：哎呀呀，同学们，今天我要跟大家讲讲两表法测三相功率的原理和前提条件，这可有趣啦！你们想啊，三相电就好像三个小伙伴一起干活，它们的力量有大有小，我们怎么知道它们一起出了多少力呢？这就得靠两表法啦！那两表法到底是怎么测的呢？就好像我们要数清楚一群小蚂蚁搬了多少东西。

我们把三相电想象成三条不同的道路，电流和电压就像是在这三条路上跑的车和路的高低起伏。

两个表呢，就像是两个超级聪明的小助手，一个盯着一条路和另一条路，另一个盯着另外两条路。

通过这两个小助手的观察，我们就能算出这三相电到底出了多少力，也就是功率啦！那用两表法测量三相功率有啥前提条件呢？这就好比我们要参加一个比赛，得先满足一些规则一样。

首先呀，三相电路得是对称的，这就好像三个人的力气得差不多大，要是有一个人特别强或者特别弱，那可就不行啦！为啥呢？你想想，如果有一个人太厉害或者太弱，那两个小助手不就被搞糊涂了，算出来的结果能准吗？还有哦，负载得是感性或者容性的，这就好比我们走路得有个方向，不能乱走，不然怎么能走到目的地呢？同学们，你们说这两表法是不是很神奇呀？我们通过这么巧妙的方法就能知道三相电的功率啦！总之，两表法测三相功率，原理就是靠两个聪明的小助手来帮忙，前提条件就是三相电路要对称，负载要有特定的性质。

这样我们就能准确地知道三相电的功率啦！示例文章篇二：哇塞！今天老师给我们讲了两表法测三相功率，这可真是个神奇又复杂的知识呀！我一开始听到这个名字的时候，脑袋里充满了问号：啥是两表法？怎么就能测三相功率啦？同学们也都和我一样，一脸懵圈。

老师看我们这副迷茫的样子，笑着说：“同学们，别着急，听我慢慢给你们讲。

”老师在黑板上画了个图，开始给我们解释。

她说：“想象一下，三相电路就像三条不同的道路，电流和电压在这三条路上跑来跑去。

而我们要用两表法来测量它们产生的功率。

”两表法呀，简单来说，就是用两个功率表来测量三相功率。