如何测量三相电路的功率？技能训练大揭秘

训练目的：会测量三相电路功率。

图633　测量接线电路图

训练内容：用以一表法（一表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率∑P。实验按图633所示线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。经指导教师检查后，接通三相电源开关，将调压器的输出由0调到380V（线电压），按表631的要求进行测量及计算。

表631　测量记录表

项目小结

（1）三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°电角度的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。

（2）三相交流电由三相交流发电机产生，它在发电机定子（固定不动的部分）上嵌放了三相结构完全相同的线圈U1U2、V1V2、W1W2（通称绕组），这三相绕组在空间位置上各相差120°电角度，分别称为U相、V相和W相。U1、V1、W1三端称为首端，U2、V2、W2则称为末端。

（3）在低压供电系统（市电220V）中常采用三相四线制供电，把三相绕组的末端U2、V2、W2连接成一个公共端点，称为中性点（零点），用N表示，首端U1、V1、W1分别与负载相连，这种方式就称为星形连接。

（4）各相线与中性线之间的电压称为相电压，分别用表示UU、UV、UW其有效值。相线与相线之间的电压称为线电压，其有效值分别用UUV、UVW、UWU表示。线电压的大小利用几何关系可求得为UUV=UU，UVW=UV，UWU=UW。三相电路中线电压的大小是相电压的倍，即UL=UP。

（5）把各相负载的末端连在一起接到三相电源的中性线上，把各相负载的首端分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接方法称为三相负载有中性线的星形连接，用表示。负载上的相电压UP和线电压UL之间的关系为UL=UP。

（6）把三相负载分别接到三相交流电源的每两根相线之间，负载的这种连接方法称为三角形连接，用符号△表示，在这种情况下负载的相电压等于电源的线电压，即UP=UL，对称三相负载作三角形连接时，三个相电流和三个线电流都是对称的，并且线电流大小是相电流的倍，即IL=IP。

（7）瞬时功率p=UIcosφ-UIcos（2ωt+φ）；有功功率为P=UIcosφ；无功功率为Q=UIsinφ；视在功率为S=UI。

（8）三相负载消耗的总电功率为P=UUIUcosφU+UVIVcosφV+UWIWcosφW。

思考题(www.xing528.com)

1.简述三相交流电路的工作原理，并列出其表达式。

2.什么是三相四线制接法？主要用在哪些场合？

3.星形接法与三角形接法有何区别？

4.电源和负载都是星形连接的对称三相电路，有中性线和没有中性线有无差别？若电路不对称，则情况又怎样？为什么？

5.有一台三相交流发电机的三相绕组连接成星形，设其中某两根相线之间的电压为u12=380sin（ωt-30°）V，试写出所有相电压和线电压的解析式。

6.有一三相对称负载，每相负载的电阻是80Ω，电抗是60Ω，在下列两种情况下，求：负载上通过的电流、相线上的电流和电路消耗的功率。

（1）负载连成星形，接于线电压是380V的三相电源上。

（2）负载连成三角形，接于线电压是380V的三相电源上。

7.某三相对称负载，R=24Ω、XL=18Ω，接于电源电压为380V的电源上。试求：负载接成星形时，线电流、相电流和有功功率。

8.一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于UL=380V的对称三相电源上，其线电流IL=2.2A，cosφ=0.8，试求每相绕组的阻抗Z。

9.三相对称负载三角形连接，其线电流为IL=5.5A，有功功率为P=7760W，功率因数cosφ=0.8，求电源的线电压UL、电路的无功功率Q和每相阻抗Z。

10.现要做一个15kW的电阻加热炉，用三角形接法，电源线电压为380V，问每相的电阻值应为多少？如果改用星形接法，每相电阻值又为多少？

项目考核卡