Trifazis maitinimo šaltinis: aktyvus, reaktyvus, pilnas

Trifazės grandinės bendros aktyviosios ir suminės reaktyviosios galios vertės yra lygios kiekvienos iš trijų fazių A, B ir C aktyviosios ir reaktyviosios galios sumoms. Šį teiginį iliustruoja taip formulės:

čia Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic yra fazių įtampų ir srovių reikšmės, o φ yra fazės poslinkis.

Kai apkrova yra simetriška, tai yra tokiomis sąlygomis, kai kiekvienos fazės aktyvioji ir reaktyvioji galia yra lygi viena kitai, norint rasti bendrą daugiafazės grandinės galią, pakanka padauginti fazės galios vertę iš dalyvaujančių fazių skaičius. Bendra galia nustatoma pagal gautas aktyviųjų ir reaktyviųjų komponentų vertes:

Aukščiau pateiktose formulėse dydžių fazės vertės gali būti išreikštos jų tiesinėmis reikšmėmis, kurios skirsis žvaigždžių arba trikampių jungčių schemoms vartotojams, tačiau galios formulės galiausiai bus tokios pačios:

Iš aukščiau pateiktų posakių išplaukia, kad nepriklausomai nuo elektros energijos imtuvų prijungimo schemos, nesvarbu, ar tai trikampis, ar žvaigždė, jei apkrova yra simetriška, tada galios nustatymo formulės bus tokios pačios formos, abiem trikampis ir žvaigždute:

Šios formulės rodo tiesines įtampos ir srovės vertes ir yra parašytos be indeksų. Paprastai toks žymėjimas randamas be indeksų, tai yra, jei indeksų nėra, tai reiškia tiesines reikšmes.

Specialus matavimo prietaisas, vadinamas vatmetras… Jo rodmenys nustatomi pagal formulę:

pateiktoje formulėje Uw ir Iw yra apkrovai veikiančios įtampos ir ja tekančios srovės vektoriai.

Aktyvios apkrovos pobūdis ir fazių prijungimo schema gali skirtis, todėl priklausomai nuo konkrečių aplinkybių vatmetro prijungimo schemos skirsis.

Simetriškai apkrautoms trifazėms grandinėms, apytikriam bendros aktyviosios galios matavimui, jei nereikia didelio tikslumo, pakanka vieno vatmetro, prijungto tik prie vienos iš fazių. Po to, norint gauti visos grandinės aktyviosios galios vertę, belieka vatmetro rodmenis padauginti iš fazių skaičiaus:

Keturių laidų grandinei su neutraliu laidu, norint tiksliai išmatuoti aktyviąją galią, reikalingi trys vatmetrai, kurių kiekvienas nuskaitomas ir sumuojamas, kad būtų gauta visos grandinės galios vertė:

Jei trifazėje grandinėje nėra neutralaus laido, tada bendrai galiai išmatuoti pakanka dviejų vatmetrų, net jei apkrova yra nesubalansuota.

Jei nėra nulinio laidininko, fazinės srovės yra sujungtos pagal pirmąjį Kirchhoffo dėsnį:

Tada vatmetrų poros rodmenų suma bus lygi:

Taigi, sudėjus poros vatmetrų rodmenis, gaunama bendra aktyvioji galia tiriamoje trifazėje grandinėje, o vatmetrų rodmenys priklausys ir nuo apkrovos dydžio, ir nuo jos pobūdžio.

Žvelgiant į vektorinę srovių ir įtampų diagramą, susijusią su simetriška apkrova, galima daryti išvadą, kad vatmetrų rodmenys nustatomi pagal šias formules:

Išanalizavus šias išraiškas, galima suprasti, kad esant grynai aktyviajai apkrovai, kai φ = 0, dviejų vatmetrų rodmenys bus lygūs vienas kitam, tai yra, W1 = W2.

Esant aktyviam apkrovos induktyvumui, kai 0 ≤ φ ≤ 90 °, 1 vatmetro rodmenys bus mažesni už 2 vatmetro rodmenis, tai yra, W1 60 °, 1 vatmetro rodmenys bus neigiami, tai yra, W1 <0.

Esant aktyviam-talpiniam apkrovos pobūdžiui, kai 0 ≥ φ≥ -90 °, vatmetro 2 rodmenys bus mažesni nei vatmetro 1, tai yra, W1> W2. Kai φ <-60 °, vatmetro 2 rodmenys taps neigiami.