Đo công suất mạch điện xoay chiều ba pha

1/ Đo công suất mạch ba pha

Tùy theo mạch điện ba pha mà ta có các phương pháp đo công suất tác dụng sau:

Trường hợp mạch ba pha đối xứng, có dây trung tính (mạch ba pha đối xứng bốn dây) thì ta chỉ cần dùng một oát-mét một pha đo công suất một pha rồi nhân ba (hình 9.18a):

Nếu là mạch ba pha không đối xứng có dây trung tính thì ta phải dùng ba oát-mét công suất ba pha rồi cộng lại (hình 9.18b).

Trường hợp mạch ba pha không có dây trung tính (ba pha ba dây), phụ tải đối xứng hoặc không đối xứng, để đo công suất ta dùng hai oát-mét như hình 9.18c.

Công suất tức thời qua mỗi oát-mét Wi và W2 là: P₁ = i_au_ac,   P₂ = i_bu_bc

Công suất tức thời qua hai oát-mét: P = P1 + P2 = i_au_ac  + i_Bu_BC

vì Uac = Ua- u_c và Urc = U_B – u_c, nên:

.

Do mạch chỉ có ba pha ba dây theo định luật Kiếc Khốp (Kirchhoff)l ta có: ic = -(IA + Ib); do đó P= i_Au_A + i_Bu_B – icUc = Pa + Pb + Pc

Ta thấy, công suất tức thời qua hai oát-mét chính bằng công suất tức thời của ba pha. Vậy công suất tác dụng qua hai oát-mét phải bằng công suất tác dụng của ba pha.

P_3P = P₁ + P₂

Chú ý khi dùng phương pháp đo công suất bằng hai oát- mét nếu ta đã mắc các cuộn dây đúng cực tính như ở hình 9.17 mà kim của một oát-mét nào đó vẫn quay ngược, thì ta phải đổi chiều cuộn dây điện áp của oát-mét ấy, và kết quả công suất nó chỉ phải lấy giá trị âm. Ví dụ kim oát-mét W2 chỉ ngược thì: P_3P = Pi – P₂

Cho nên ta nói rằng công suất của mạch ba pha bằng tổng đại số chỉ của hai oát-mét.

Thực vậy, dựa vào đồ thị vectơ vẽ ở hình 9.18d ta có thể chứng minh điều này. Ta có:

Trường hợp nếu góc lệch pha j> 60° thì P2 = U_bcI_bCos(30° + j) < 0 do đó: P_3P = P₁-P₂

Người ta đã chế tạo loại oát-mét ba pha gồm hai cơ cấu oát-mét một pha nối chung một trục. Cách mắc dây oát-mét ba pha như ở phương pháp đo công suất ba pha bằng hai oát-mét.