Kolmefaasiline vooluvõrk: aktiivne, reaktiivne, täis

Kolmefaasilise vooluahela kogu aktiiv- ja kogureaktiivvõimsuse väärtused on võrdsed iga kolme faasi A, B ja C aktiiv- ja reaktiivvõimsuse summadega. Seda väidet illustreerib järgmine. valemid:

siin Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic on faasipingete ja voolude väärtused ning φ on faasinihe.

Kui koormus on sümmeetriline, st tingimustes, kus iga faasi aktiiv- ja reaktiivvõimsus on üksteisega võrdsed, piisab mitmefaasilise ahela koguvõimsuse leidmiseks faasivõimsuse väärtuse korrutamisest kaasatud faaside arv. Koguvõimsus määratakse selle aktiivsete ja reaktiivsete komponentide saadud väärtuste põhjal:

Ülaltoodud valemites saab suuruste faasiväärtusi väljendada nende lineaarsete väärtuste kaudu, mis erinevad kasutajate täht- või kolmnurkühendusskeemide puhul, kuid võimsusvalemid on lõppkokkuvõttes samad:

Ülaltoodud väljenditest järeldub, et olenemata elektrienergia vastuvõtjate ühendusskeemist, olgu selleks kolmnurk või täht, on sümmeetrilise koormuse korral võimsuse leidmise valemid ühesuguse kujuga, mõlema jaoks. kolmnurk ja täht:

Need valemid näitavad pinge ja voolu lineaarseid väärtusi ning on kirjutatud ilma alaindeksiteta. Tavaliselt leitakse selline märge ilma alaindeksiteta, st kui alamindekseid pole, siis peame silmas lineaarseid väärtusi.

Spetsiaalne mõõteseade, nn vattmeeter… Selle näidud määratakse järgmise valemiga:

ülaltoodud valemis on Uw ja Iw koormusele rakendatud pinge ja seda läbiva voolu vektorid.

Aktiivkoormuse iseloom ja faasiühendusskeem võivad olla erinevad, seetõttu on vattmeetri ühendusskeemid olenevalt konkreetsetest asjaoludest erinevad.

Sümmeetriliselt koormatud kolmefaasiliste ahelate puhul piisab kogu aktiivvõimsuse ligikaudseks mõõtmiseks, kui suurt täpsust ei nõuta, ühest vattmeetrist, mis on ühendatud ainult ühe faasiga. Pärast seda tuleb kogu vooluahela aktiivvõimsuse väärtuse saamiseks korrutada vattmeetri näidud faaside arvuga:

Nulljuhtmega neljajuhtmelise vooluahela jaoks on aktiivvõimsuse täpseks mõõtmiseks vaja kolme vattmeetrit, millest igaüks loetakse ja seejärel summeeritakse, et saada ahela koguvõimsuse väärtus:

Kui kolmefaasilises vooluringis pole nulljuhet, piisab koguvõimsuse mõõtmiseks kahest vattmeetrist, isegi kui koormus on tasakaalustamata.

Nulljuhi puudumisel on faasivoolud omavahel ühendatud vastavalt Kirchhoffi esimesele seadusele:

Siis on vattmeetrite paari näitude summa võrdne:

Seega, kui liita paari vattmeetri näidud, saate kogu aktiivvõimsuse uuritavas kolmefaasilises vooluringis ja vattmeetrite näidud sõltuvad nii koormuse suurusest kui ka selle iseloomust.

Vaadates sümmeetrilise koormusega seotud voolude ja pingete vektorskeemi, võib järeldada, et vattmeetrite näidud määratakse järgmiste valemitega:

Pärast nende avaldiste analüüsimist võib mõista, et puhtalt aktiivse koormuse korral, kui φ = 0, on kahe vattmeetri näidud üksteisega võrdsed, st W1 = W2.

Aktiivse koormuse induktiivsuse korral, kui 0 ≤ φ ≤ 90 °, on vattmeetri 1 näidud väiksemad kui vattmeetri 2 näidud, see tähendab W1 60 °, on vattmeetri 1 näidud negatiivsed, st W1 <0.

Koormuse aktiivse-mahtuvusliku olemuse korral, kui 0 ≥ φ≥ -90 °, on vattmeetri 2 näidud väiksemad kui vattmeetril 1, see tähendab W1> W2. Kui φ <-60 °, muutuvad vattmeetri 2 näidud negatiivseks.