9. 三相交流电路功率测量

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。

proteus软件三相交流电路电流电压及功率的测量
在Proteus软件中,测量三相交流电路的电流、电压和功率可以通过添加电表模块来实现。

具体步骤如下：
1. 打开Proteus软件,创建一个新的电路图。

2. 从左侧工具栏中选择电表工具,并将电表模块拖动到电路图中。

3. 右键单击电表模块,选择电表属性并设置电表类型为“交流电表”或“三相交流电表”。

4. 连接电表模块和所需测量的电路元件或电源。

如图所示,连接三个电压表和三个电流表,以测量每个相位的电压和电流。

5. 运行电路图,并在电表模块上查看所测量的电流、电压和功率。

可以通过双击电表模块打开电表窗口进行更详细的测量。

需要注意的是,Proteus软件只是一个电路仿真工具,测量结果可能与实际情况存在误差。

因此,建议在实际电路中进行精确的测量。

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。

三相交流电路及其功率测量实验报告一、实验目的1、深入理解三相交流电路的基本原理和特性。

2、掌握三相电源和负载的连接方式。

3、学会使用功率表测量三相电路的有功功率、无功功率和视在功率。

二、实验原理三相交流电路是由三个频率相同、幅值相等、相位互差 120°的正弦交流电源供电的电路。

在三相电路中，电源和负载的连接方式有星形（Y 形）和三角形（△形）两种。

在星形连接中，三相电源的三个末端连接在一起形成一个中性点，三相负载的一端分别连接到电源的三个相线，另一端连接在一起接到中性点。

在三角形连接中，三相电源的三个相线分别与三相负载依次首尾相连，构成一个闭合回路。

三相电路的功率包括有功功率、无功功率和视在功率。

有功功率是电路中实际消耗的功率，无功功率是用于交换的功率，视在功率是电压和电流的乘积。

三、实验设备1、三相交流电源2、三相负载箱（包括星形和三角形连接的电阻、电感和电容负载）3、功率表4、电压表5、电流表6、导线若干四、实验内容与步骤1、三相电源的星形连接将三相交流电源的三个相线分别连接到负载箱的三个输入端，将负载箱设置为星形连接。

接通电源，使用电压表测量三相电源的线电压和相电压，使用电流表测量线电流和相电流，并记录数据。

2、三相电源的三角形连接将三相交流电源的三个相线与负载箱进行三角形连接。

接通电源，再次测量线电压、相电压、线电流和相电流，并记录数据。

3、功率测量在星形和三角形连接的情况下，分别使用功率表测量三相电路的有功功率、无功功率和视在功率，并记录数据。

五、实验数据记录与处理1、三相电源星形连接时的测量数据｜测量项目｜数值｜｜｜｜｜线电压（V）｜ UAB ＝＿____, UBC ＝＿____, UCA ＝＿____ ｜｜相电压（V）｜ UA ＝＿____, UB ＝＿____, UC ＝＿____ ｜｜线电流（A）｜ IA ＝＿____, IB ＝＿____, IC ＝＿____ ｜｜相电流（A）｜ IAN ＝＿____, IBN ＝＿____, ICN ＝＿____ ｜｜有功功率（W）｜ P ＝＿____ ｜｜无功功率（Var）｜ Q ＝＿____ ｜｜视在功率（VA）｜ S ＝＿____ ｜2、三相电源三角形连接时的测量数据｜测量项目｜数值｜｜｜｜｜线电压（V）｜ UAB ＝＿____, UBC ＝＿____, UCA ＝＿____ ｜｜相电压（V）｜ UA ＝＿____, UB ＝＿____, UC ＝＿____ ｜｜线电流（A）｜ IA ＝＿____, IB ＝＿____, IC ＝＿____ ｜｜相电流（A）｜ IAB ＝＿____, IBC ＝＿____, ICA ＝＿____ ｜｜有功功率（W）｜ P ＝＿____ ｜｜无功功率（Var）｜ Q ＝＿____ ｜｜视在功率（VA）｜ S ＝＿____ ｜根据测量数据，计算三相电路的功率因数：功率因数＝有功功率／视在功率六、实验结果分析1、比较星形连接和三角形连接时的线电压、相电压、线电流和相电流的关系。

三相电路功率的测量、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=Ulcos ©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；©为U和：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（即丫0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（工P=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，贝U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。

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 是丫接还是△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=R+F 2=UAd A COS © i +UBd B OOS © 2=P+P B +F 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 i =UAd A COS © i =LAd A COS(30 ° - © ) P 2=UBd B COS © 2=L Bd B COS (30 ° +© )图 12-34■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。

总结三相电路功率测量的方法三相电路功率测量是指对三相交流电路中的功率进行测量和计算。

通常情况下，三相电路功率测量主要包括直接法、间接法和计算法这三种方法。

1. 直接法直接法是通过将电流、电压进行直接测量，然后利用功率计来计算功率值的方法。

在三相电路中，我们需要测量三相电流和三相电压。

对于电流的测量，可以采用电流互感器或者电流夹钳；对于电压的测量，可以采用电压互感器或者电压表。

测量好电流和电压之后，再通过功率计来计算功率值。

2. 间接法间接法是通过测量三相电路中各个元件(如电阻、电容、电感等)所消耗的电能，然后利用功率公式来计算出功率值。

例如，可以利用电阻箱测得线路中的电阻值，然后用电压和电流测量值来计算功率。

在使用间接法进行功率测量时，需要根据具体的电路元件和测量条件选择适当的仪器和方法。

3. 计算法计算法是通过基于电压和电流的波形进行计算，得到相应的功率值。

通过电压和电流在时间上的波形图，我们可以得到电压和电流对应的瞬时功率值，然后将瞬时功率值进行积分得到平均功率值。

计算法通常可以通过示波器和计算机软件来完成。

三相电路功率测量的方法还需要根据具体的测量要求和条件来选择。

在实际应用中，直接法是最常用的方法，因为它直接测量电流和电压，且准确度高。

而间接法和计算法则适用于特殊情况下，例如对于没有直接测量手段的情况，或者需要对功率进行更详细的分析的情况。

需要注意的是，三相电路功率测量中还需要考虑功率因数的影响。

功率因数是指实际功率与视在功率之比。

在实际测量中，如果电路中存在功率因数不等于1的负载，那么功率测量的结果会有所偏差。

因此，在进行功率测量时，还需要对功率因数进行补偿。

通常可以通过功率因数表或者功率因数校正装置来进行补偿。

综上所述，三相电路功率测量的方法包括直接法、间接法和计算法。

具体选择哪种方法需要根据实际情况进行判断。

在进行功率测量时，还需要考虑功率因数的影响，并进行相应的补偿。