在从前的100多年中,,,,,,,,电力系统的发电、变电、输电荷配电系统都是三相系统。。。。。。。。因而,,,,,,,,大无数互换电机选取三相结构。。。。。。。。然而,,,,,,,,随着电机功率的逐步加大和某些特殊场所对电机靠得住性要求的提高,,,,,,,,三相电机起头面对挑战。。。。。。。。多相电机应运而生。。。。。。。。
多相电机的有两个显著特点:
1、相数多,,,,,,,,一样功率下单相电流幼,,,,,,,,降低了电机和驱动器设计难度。。。。。。。。如:六相直驱同步风力发电机已得到宽泛利用。。。。。。。。
2、多相冗余,,,,,,,,即便某一相出现故障,,,,,,,,还能正常运行,,,,,,,,提高电机靠得住性。。。。。。。。如:十五相新型感应电机出格适合舰船电力推动系统。。。。。。。。
用于五相、六相、十二相、十五相称多相电机功率丈量的多相功率分析仪的接线及道理与三相功率分析仪有所分歧,,,,,,,,但根基道理类似。。。。。。。。因而,,,,,,,,本文先讲述三相功率分析仪的接线及道理。。。。。。。。
三相功率分析仪的接线蕴含两表法和三表法两种方式。。。。。。。。
三相功率分析仪的三表法接线较容易理解,,,,,,,,别离丈量每相的有功功率Pa、Pb、Pc,,,,,,,,而三相总功率P=Pa+Pb+Pc。。。。。。。。每一相都有明确的物理意思,,,,,,,,Pa、Pb、Pc别离代表负载A、B、C相亏损的功率。。。。。。。。
图1为三相功率分析仪的三表法接线道理图,,,,,,,,由图可知,,,,,,,,三表法丈量必要有四个节点,,,,,,,,A、B、C三相节点之表,,,,,,,,还必要中性点N。。。。。。。。三表法通常用于三相四线造的功率丈量。。。。。。。。

图1 三相功率分析仪的三表法接线
三相功率分析仪的两表法用于三相三线造的功率丈量。。。。。。。。两表丈量三相功率的根基道理是基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律。。。。。。。。
在Y衔接的三相电路中,,,,,,,,记ia(t)、ib(t)、ic(t)别离为三相电流的瞬时价,,,,,,,,凭据基尔霍夫电流定律,,,,,,,,有:
ia(t)+ib(t)+ic(t)=0 (1)
记uab(t)、ucb(t)为线电压的瞬时价,,,,,,,,uan(t)、ubn(t)、ucn(t)为相电压的瞬时价,,,,,,,,凭据基尔霍夫电压定律,,,,,,,,有:
uab(t)=uan(t)-ubn(t) (2)
ucb(t)=ucn(t)-ubn(t) (3)
记pa、pb、pc别离为A、B、C相功率的瞬时价,,,,,,,,p为三相功率的瞬时价,,,,,,,,有:
p(t)=pa(t)+pb(t)+pc(t)=uan(t)*ia(t)+ubn(t)*ib(t)+ucn(t)*ic(t) (4)
由式(1)得:
ib(t)=-ia(t)-ic(t)
上式代入式(4),,,,,,,,有:
p(t)=uan(t)*ia-ubn(t)*ia-ubn(t)*ic+ucn(t)*ic(t)=[uan(t)-ubn(t)]*ia(t)+[ucn(t)-ubn(t)]*ic(t)
式(2)、(3)代入上式,,,,,,,,有:
p(t)=uab(t)*ia(t)+ucb(t)*ic(t) (5)
式(5)就是三相功率分析仪两表法丈量道理。。。。。。。。
对于三角形接法的三相电路,,,,,,,,选取星三角等效变换道理,,,,,,,,能够得到同样的结论。。。。。。。。其中ia(t)和ic(t) 在Y衔接中,,,,,,,,既是相电流,,,,,,,,也是线电流,,,,,,,,在△衔接中,,,,,,,,暗示线电流。。。。。。。。
凭据式(5),,,,,,,,得到三相功率分析仪两表法接线如下:

图2 三相功率分析仪的两表法接线
值妥贴心的是,,,,,,,,三相功率分析仪的两表法并不是三表法的简化丈量步骤,,,,,,,,三表法和两表法的接线方式重要取决于被测电路:
a、三表法利用的前提是有四个节点。。。。。。。。现实利用可所以下述情况下的肆意一种:
三相四线造;;;;;
三相三线造,,,,,,,,被测端选取星型衔接并且中性点能够引出;;;;;
三相三线造,,,,,,,,被测端选取星型衔接但中性点不成引出,,,,,,,,可选取三个等值阻抗选取星型衔接虚构中性点;;;;;
三相三线造,,,,,,,,被测端选取三角形衔接,,,,,,,,没有中性点,,,,,,,,可选取三个等值阻抗选取星型衔接虚构中性点。。。。。。。。
b、两表法利用的前提是只有三根电流线。。。。。。。。
两表法只能用于三相三线造;;;;;
对于选取变频器供电的电机,,,,,,,,若载波频率较高,,,,,,,,由于杂散电容泄露电流的存在,,,,,,,,会影响功率丈量的正确度。。。。。。。。但是,,,,,,,,这个问题并非选取三表法就能够解决。。。。。。。。(具体拜见东升国际官网文库_浅谈变频电机试验的功率丈量)。。。。。。。。
c、两表法与三表法选用与三相电路是否平衡无关。。。。。。。。
类似三相电机,,,,,,,,五相功率分析仪凭据五相电机的中性线是否存在且衔接(有电流),,,,,,,,分为下述两种接线方式:
当五相电机拥有中性点且中性点未引出时(无电流),,,,,,,,利用基尔霍夫电流定律,,,,,,,,选取四个瓦特表能够丈量出五个电压和五个电流,,,,,,,,从而推算出五相电机的总功率,,,,,,,,其推导步骤与量表法类似。。。。。。。。
当五相电机拥有中性点且中性点有衔接时(有电流),,,,,,,,应选取五块瓦特表别离丈量每一相的功率,,,,,,,,了局求和。。。。。。。。
六相电机能够分为两种情况,,,,,,,,第一种是六相是选取两套独立的星形衔接的三相绕组,,,,,,,,两个中性点不相连,,,,,,,,第二种情况是六个绕组共用一个中性点。。。。。。。。
每种情况又蕴含两种丈量步骤,,,,,,,,因而,,,,,,,,六相功率分析仪共有四种接线方式:
两套独立三相绕组时,,,,,,,,就丈量而言,,,,,,,,两套绕组相当于两台三相电机,,,,,,,,别离对两套绕组选取三相功率分析仪的两表法进行丈量,,,,,,,,了局求和,,,,,,,,必要四个瓦特表。。。。。。。。
六个绕组共用一个中性点时,,,,,,,,且中性点未作衔接时(无电流),,,,,,,,利用基尔霍夫电流定律,,,,,,,,选取五个瓦特表能够丈量出六个电压和六个电流,,,,,,,,从而推算出六相的总功率,,,,,,,,其推导步骤与量表法类似。。。。。。。。
两套独立三相绕组时,,,,,,,,就丈量而言,,,,,,,,两套绕组相当于两台三相电机,,,,,,,,别离对两套绕组选取三相功率分析仪的三表法进行丈量,,,,,,,,了局求和,,,,,,,,必要六个瓦特表。。。。。。。。
六个绕组共用一个中性点时,,,,,,,,且中性点有衔接时(有电流),,,,,,,,可选取六块瓦特表别离丈量每一相的功率,,,,,,,,了局求和。。。。。。。。
十五相电机凭据绕组衔接方式通常可分为五套独立三相绕组或三套五相独立绕组或一套十五相绕组三种情况,,,,,,,,十五相功率分析仪接线重要有下述四种方式:
五套独立三相绕组时(中性点独立且无任何衔接),,,,,,,,相当于五套独立的三相功率分析仪的二瓦特表法,,,,,,,,了局求和,,,,,,,,共必要十个瓦特表。。。。。。。。
三套独立五相绕组时(中性点独立且无任何衔接),,,,,,,,相当于三套独立的五相功率分析仪的四瓦特表法,,,,,,,,了局求和,,,,,,,,共必要十二个瓦特表。。。。。。。。
一套十五相绕组时,,,,,,,,若中性点未作任何衔接(无电流),,,,,,,,利用基尔霍夫电流定律,,,,,,,,选取十四个瓦特表能够丈量出十五个电压和十五个电流,,,,,,,,从而推算出十五相电机的总功率,,,,,,,,其推导步骤与量表法类似。。。。。。。。
一套十五相绕组时,,,,,,,,若中性点有衔接(有电流),,,,,,,,可选取十五块瓦特表别离丈量每一相的功率,,,,,,,,了局求和。。。。。。。。
对于读数不变的稳态丈量,,,,,,,,多相功率分析仪能够分为多组别离进行丈量。。。。。。。。对于读数不不变的瞬态丈量,,,,,,,,多相功率分析仪的每个万特表(或功率单元)之间应该有同步丈量机造保障多相之间为同步丈量。。。。。。。。
WP4000变频功率分析仪单台最多支持六个功率单元,,,,,,,,每台功率分析仪可通过同步光纤进行严格同步采样,,,,,,,,单台功率分析仪可实现上述的三相功率分析、五相功率分析仪及六相功率分析仪的任何一种衔接方式。。。。。。。。一台WP4000变频功率分析仪选取两表法丈量相当于三台三相功率分析仪。。。。。。。。选取两台或三台WP4000变频功率分析仪可构建十五相功率分析仪。。。。。。。。
上述衔接方式不能席卷现实工程利用中的所有衔接方式,,,,,,,,然而,,,,,,,,只有真正理解三相功率分析的两表法和三表法接线方式和道理,,,,,,,,并融会贯通,,,,,,,,不只可轻松构建五、六、十五相称肆意相数电机功率分析仪,,,,,,,,还可最大限度简化测试电路。。。。。。。。
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