Trīsfāzu elektrotīkla padeve: aktīva, reaktīva, pilna

Trīsfāzu ķēdes kopējās aktīvās un kopējās reaktīvās jaudas vērtības ir vienādas ar aktīvās un reaktīvās jaudas summām attiecīgi katrai no trim fāzēm A, B un C. Šo apgalvojumu ilustrē: formulas:

šeit Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic ir fāzes spriegumu un strāvu vērtības, un φ ir fāzes nobīde.

Ja slodze ir simetriska, tas ir, apstākļos, kad katras fāzes aktīvā un reaktīvā jauda ir vienāda viena ar otru, lai atrastu daudzfāzu ķēdes kopējo jaudu, pietiek ar fāzes jaudas vērtību reizināt ar iesaistīto fāžu skaits. Kopējo jaudu nosaka, pamatojoties uz iegūtajām tās aktīvo un reaktīvo komponentu vērtībām:

Iepriekš minētajās formulās lielumu fāzes vērtības var izteikt ar to lineārajām vērtībām, kas lietotājiem atšķirsies zvaigžņu vai trīsstūra savienojuma shēmām, bet jaudas formulas galu galā būs vienādas:

No iepriekšminētajiem izteicieniem izriet, ka neatkarīgi no elektriskās enerģijas uztvērēju pieslēguma shēmas, vai tas ir trīsstūris vai zvaigzne, ja slodze ir simetriska, tad jaudas atrašanas formulas būs vienādas, abas trīsstūris un zvaigzne:

Šīs formulas parāda lineārās sprieguma un strāvas vērtības un ir rakstītas bez apakšindeksiem. Parasti šāds apzīmējums tiek atrasts bez apakšindeksiem, tas ir, ja apakšindeksu nav, tad mēs domājam lineāras vērtības.

Īpaša mērierīce, saukta vatmetrs… Tā rādījumus nosaka pēc formulas:

iepriekš minētajā formulā Uw un Iw ir slodzei pieliktā sprieguma un caur to plūstošās strāvas vektori.

Aktīvās slodzes raksturs un fāzes savienojuma shēma var būt atšķirīga, tāpēc atkarībā no konkrētajiem apstākļiem vatmetra pieslēguma shēmas būs atšķirīgas.

Simetriski noslogotām trīsfāzu shēmām, aptuvenai kopējās aktīvās jaudas mērīšanai, ja nav nepieciešama augsta precizitāte, pietiek ar vienu vatmetru, kas savienots tikai ar vienu no fāzēm. Pēc tam, lai iegūtu visas ķēdes aktīvās jaudas vērtību, atliek reizināt vatmetra rādījumus ar fāžu skaitu:

Četru vadu ķēdei ar neitrālu vadu, lai precīzi izmērītu aktīvo jaudu, ir nepieciešami trīs vatmetri, no kuriem katrs tiek nolasīts un pēc tam summēts, lai iegūtu ķēdes kopējās jaudas vērtību:

Ja trīsfāzu ķēdē nav neitrāla vada, tad kopējās jaudas mērīšanai pietiek ar diviem vatmetriem, pat ja slodze ir nelīdzsvarota.

Ja nav neitrāla vadītāja, fāzes strāvas ir savstarpēji savienotas saskaņā ar pirmo Kirhhofa likumu:

Tad vatmetru pāra rādījumu summa būs vienāda ar:

Tātad, ja pievienojat vatmetru pāra rādījumus, jūs iegūstat kopējo aktīvo jaudu pētāmajā trīsfāžu ķēdē, un vatmetru rādījumi būs atkarīgi gan no slodzes lieluma, gan no tās rakstura.

Aplūkojot strāvu un spriegumu vektorshēmu saistībā ar simetrisku slodzi, var secināt, ka vatmetru rādījumus nosaka pēc šādām formulām:

Pēc šo izteiksmju analīzes var saprast, ka ar tīri aktīvu slodzi, kad φ = 0, abu vatmetru rādījumi būs vienādi, tas ir, W1 = W2.

Ar aktīvās slodzes induktivitāti, kad 0 ≤ φ ≤ 90 °, vatmetra 1 rādījumi būs mazāki nekā 2. vatmetra rādījumi, tas ir, W1 60 °, vatmetra 1 rādījumi būs negatīvi, tas ir, W1 <0.

Ar slodzes aktīvo-kapacitatīvo raksturu, kad 0 ≥ φ≥ -90 °, vatmetra 2 rādījumi būs mazāki par vatmetru 1, tas ir, W1> W2. Ja φ <-60 °, vatmetra 2 rādījumi kļūs negatīvi.