Nguồn điện ba pha: hoạt động, phản ứng, đầy đủ

Các giá trị của tổng công suất tác dụng và tổng công suất phản kháng của mạch ba pha lần lượt bằng tổng công suất tác dụng và phản kháng của từng pha trong ba pha A, B và C. Phát biểu này được minh họa bằng biểu thức sau công thức:

ở đây Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic là các giá trị của điện áp và dòng điện pha và φ là độ lệch pha.

Khi tải đối xứng, nghĩa là trong điều kiện công suất tác dụng và phản kháng của từng pha bằng nhau, để tìm tổng công suất của mạch nhiều pha, chỉ cần nhân giá trị của công suất pha với số giai đoạn tham gia. Tổng công suất được xác định dựa trên các giá trị thu được của các thành phần hoạt động và phản ứng của nó:

Trong các công thức trên, các giá trị pha của các đại lượng có thể được biểu thị dưới dạng các giá trị tuyến tính của chúng, giá trị này sẽ khác nhau đối với sơ đồ kết nối sao hoặc tam giác cho người dùng, nhưng các công thức công suất cuối cùng sẽ giống nhau:

Từ các biểu thức trên, bất kể sơ đồ kết nối của các máy thu năng lượng điện, cho dù đó là hình tam giác hay hình sao, nếu tải đối xứng, thì các công thức tìm công suất sẽ có dạng giống nhau, cả hai đều cho một tam giác và cho một ngôi sao:

Các công thức này hiển thị các giá trị tuyến tính của điện áp và dòng điện và được viết mà không có chỉ số. Thông thường, một ký hiệu như vậy được tìm thấy, không có chỉ số dưới, nghĩa là, nếu không có chỉ số dưới, thì chúng tôi muốn nói đến các giá trị tuyến tính.

Một thiết bị đo đặc biệt, được gọi là oát kế… Số đọc của nó được xác định theo công thức:

trong công thức trên, Uw và Iw là vectơ hiệu điện thế đặt vào tải và cường độ dòng điện chạy qua tải.

Bản chất của tải tác dụng và sơ đồ nối pha có thể khác nhau nên tùy từng trường hợp cụ thể mà sơ đồ nối của oát kế sẽ khác nhau.

Đối với các mạch ba pha được tải đối xứng, để đo sơ bộ tổng công suất tác dụng, nếu không cần độ chính xác cao, chỉ một oát kế được nối với một trong các pha là đủ. Sau đó, để có được giá trị của công suất hoạt động của toàn bộ mạch, nó vẫn nhân số đọc của wattmeter với số pha:

Đối với mạch bốn dây có dây trung tính, để đo chính xác công suất hoạt động, cần có ba oát mét, đọc mỗi số và sau đó tính tổng để thu được giá trị cho tổng công suất của mạch:

Nếu không có dây trung tính trong mạch điện ba pha, thì hai oát kế là đủ để đo tổng công suất, ngay cả khi tải không cân bằng.

Trong trường hợp không có dây trung tính, các dòng pha được kết nối với nhau theo định luật đầu tiên của Kirchhoff:

Sau đó, tổng số lần đọc của một cặp wattmeter sẽ bằng:

Vì vậy, nếu bạn thêm số đọc của một cặp oát mét, bạn sẽ có được tổng công suất hoạt động trong mạch ba pha đang nghiên cứu và số đọc của oát mét sẽ phụ thuộc vào cả kích thước của tải và bản chất của nó.

Nhìn vào sơ đồ vectơ của dòng điện và điện áp liên quan đến tải đối xứng, có thể kết luận rằng số đọc của wattmeter được xác định theo các công thức sau:

Sau khi phân tích các biểu thức này, có thể hiểu rằng với tải thuần hoạt động, khi φ = 0, số đọc của hai oát mét sẽ bằng nhau, nghĩa là W1 = W2.

Với điện cảm tải hoạt động, khi 0 ≤ φ ≤ 90 °, số đọc của wattmeter 1 sẽ nhỏ hơn so với wattmeter 2, nghĩa là W1 60 °, số đọc của wattmeter 1 sẽ âm, nghĩa là W1 <0.

Với tính chất hoạt động của tải, khi 0 ≥ φ≥ -90°, số đọc của oát mét 2 sẽ nhỏ hơn oát mét 1, tức là W1 > W2. Ở φ <-60°, số đọc của oát kế 2 sẽ trở thành âm.