功率分析儀的功率計算方法

　　工業(yè)領(lǐng)域的三相電隨處可見(jiàn)，三相電的電參數和它的電能質(zhì)量問(wèn)題也是工程師們孜孜不倦研究的方向。本文基于功率分析儀測試三相電的相關(guān)方法，了解一下三相電的功率測試細節。

　　在對三相電的電壓、電流進(jìn)行測試時(shí)，我們常用的接線(xiàn)方式分為3P3W、3V3A以及3P4W。而不同的接線(xiàn)方式的功率計算過(guò)程略有差異。

　　首先我們初步了解一下測試功率的原理。在功率分析儀采樣計算時(shí)，計算公式依據如下：

　　圖1

　　其中u(n)為更新周期內采集的電壓信號數據(瞬時(shí)數據)，i(n)為更新周期內采集的電流信號數據(瞬時(shí)數據)，u(n)和i(n)為同一時(shí)刻的采樣數據。

　　然而，我們通過(guò)不同的接線(xiàn)方式以及上文提到的計算公式來(lái)分析一下功率計算的過(guò)程。3P3W接線(xiàn)方式如下圖：

　　圖2

　　在上圖中，若，，，;推算結果P=P1+P2;

　　3V3A的接線(xiàn)方式如下圖：

　　圖3

　　如3P3W的推理方法，3V3A的接線(xiàn)測試方法得出P=P1+P2;

　　3P4W的接線(xiàn)方式如下圖，推算結果P=P1+P2+P3;

　　圖4

　　由上面的推算方法來(lái)看，3P3W以及3V3A兩種接線(xiàn)方式，總功率只涉及P1，P2，且在3V3A的接線(xiàn)方式下，電壓電流的測試設計三個(gè)測量通道，而在最終的測試結果里，P3并沒(méi)有起到任何作用，換而言之，在3V3A的接線(xiàn)方式里，某一相的功率并沒(méi)有辦法表達實(shí)際的意義。但是，在3P4W的接線(xiàn)方式中，總功率P是由三個(gè)測試通道的功率之和組成的，同時(shí)三個(gè)通道的電壓為三相電對零線(xiàn)的電壓，P1、P2、P3則可代表每一相的功率，即在3P4W的接線(xiàn)方式下，每一相的功率具有實(shí)際的物理意義。

　　三相電的應用已經(jīng)深入各行各業(yè)，在我們測試中也要對其更加謹慎，常見(jiàn)的電機多用3V3A的接線(xiàn)方式，既能觀(guān)測其3相電的平衡度，也能對其總功率做較為準確的測量;而在電力行業(yè)我們更常見(jiàn)的則是三相四線(xiàn)，用3P4W的接線(xiàn)方法做測試更為合理。目前除電力有專(zhuān)業(yè)的電能質(zhì)量分析儀以外，其他行業(yè)則可選用功率分析儀對電壓、電流、功率進(jìn)行測算。