电工基础一本通
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第四节 三相电路的功率

一、有功功率

在三相交流电路中,三相负载消耗的总功率等于各相负载消耗的功率之和。即

P=P1+P2+P3

每一相负载所消耗的功率,可以应用单相正弦交流电路中学过的方法计算。所以负载消耗的总功率为

P=U1I1 cosφ1+U2I2 cosφ2+U3I3 cosφ3

在对称三相交流电路中,如果三相负载是对称的,则电流也是对称的,即

UP=U1=U2=U3

IP=I1=I2=I3

φ=φ1=φ2=φ3

负载消耗的总功率可以写成

P=3UPIP cosφ  (3-1)

在实际工作中,测量线电压、线电流比较方便,三相电路的总功率常用线电压和线电流来表示。

【例】今有一台三相电炉(对称负载),每相负载的电阻R为8.68Ω,试求:

①在380V线电压作用下,当电炉接成△形或Y形时,各从电网取用多少功率?

②在220V线电压作用下,若采用△形连接,取用的功率又是多少?

解:①在线电压为380V作用下,当电炉接成△形时,相电压等于电源的线电压,即

UP=UL=380V

相电流为

线电流为

电炉从电网中取用的有功功率为

电炉接成Y形时,则每相负载的相电压为电源线电压的,即,此时的电流等于线电流,即IP=IL,其大小为

电炉从电网中取用的有功功率为

②在220V线电压作用下,若采用△形连接,相电流的大小为

线电流的大小为

电炉从电网中取用的有功功率为

二、无功功率

同单相交流电路一样,三相负载中既有耗能元件,又有储能元件。因此,三相交流电路中除有功功率外,还有无功功率和视在功率。应用上面的方法,可以推出对称三相电路的无功功率为

视在功率为

三者间的关系为

三相电路的功率因数为

【例】某三相对称负载,额定电压为220V,每相负载R=6Ω,电抗XL=8Ω,三相电源的线电压为UL=380V。问:

①负载应作何种接法?

②计算负载的有功功率。

③如果负载误接会出现什么结果?

解:每相阻抗均为,功率因数λ=cosφ=

①负载额定电压为220V,应做星形连接;

②星形连接时相电压:

线电流等于相电流

负载的功率  

③负载误接作三角形连接时,加在负载上的电压380V超过了其额定电压220V,负载会被烧毁。