אספקת חשמל תלת פאזי: פעילה, מגיבה, מלאה

ערכי סך ההספק הפעיל והסך הכל של המעגל התלת פאזי שווים לסכומים של ההספק הפעיל והתגובתי עבור כל אחד משלושת השלבים A, B ו-C, בהתאמה. הצהרה זו מומחשת על ידי הדברים הבאים נוסחאות:

כאן Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic הם הערכים של מתחי פאזה וזרמים ו-φ הוא הסטת פאזה.

כאשר העומס הוא סימטרי, כלומר, בתנאים שבהם ההספק הפעיל והתגובתי של כל אחד מהפאזות שווים זה לזה, כדי למצוא את ההספק הכולל של המעגל הרב-פאזי, מספיק להכפיל את הערך של הספק הפאזי ב מספר השלבים המעורבים. ההספק הכולל נקבע על סמך הערכים המתקבלים של הרכיבים הפעילים והתגובתיים שלו:

בנוסחאות לעיל, ערכי הפאזה של הכמויות יכולים לבוא לידי ביטוי במונחים של הערכים הליניאריים שלהם, אשר יהיו שונים עבור סכימות חיבור כוכבים או דלתא עבור משתמשים, אך נוסחאות הכוח יהיו בסופו של דבר זהות:

מהביטויים לעיל עולה כי ללא קשר לתכנית החיבור של מקבלי האנרגיה החשמלית, בין אם זה משולש או כוכב, אם העומס הוא סימטרי, אזי הנוסחאות למציאת ההספק יהיו באותה צורה, הן עבור משולש ולכוכב:

נוסחאות אלו מציגות ערכים ליניאריים של מתח וזרם ונכתבות ללא מנוי. בדרך כלל נמצא סימון כזה, ללא כתוביות, כלומר, אם אין כתוביות, אז אנחנו מתכוונים לערכים ליניאריים.

מכשיר מדידה מיוחד, הנקרא מד וואט… קריאותיו נקבעות על ידי הנוסחה:

בנוסחה לעיל, Uw ו-Iw הם הוקטורים של המתח המופעל על העומס והזרם הזורם דרכו.

אופי העומס הפעיל ותרשים חיבור הפאזה יכולים להיות שונים, ולכן, בהתאם לנסיבות הספציפיות, דיאגרמות החיבור של מד הוואטים יהיו שונות.

עבור מעגלים תלת פאזיים טעונים סימטרית, למדידה גסה של ההספק הפעיל הכולל, אם לא נדרש דיוק גבוה, מספיק מד וואט אחד המחובר לאחד מהפאזות בלבד. לאחר מכן, כדי לקבל את הערך של ההספק הפעיל של המעגל כולו, נותר להכפיל את קריאות מד הוואטים במספר השלבים:

עבור מעגל ארבעה חוטים עם חוט ניטרלי, כדי למדוד במדויק את ההספק הפעיל, נדרשים שלושה מדי וואט, שכל אחד מהם נקרא ולאחר מכן מסוכם כדי לקבל ערך עבור ההספק הכולל של המעגל:

אם אין חוט נייטרלי במעגל תלת פאזי, אזי מספיקים שני מדי וואט למדידת ההספק הכולל, גם אם העומס אינו מאוזן.

בהיעדר מוליך נייטרלי, זרמי הפאזה מחוברים ביניהם על פי החוק הראשון של קירכהוף:

אז סכום הקריאות של זוג מדי וואט יהיה שווה ל:

לכן, אם אתה מוסיף את הקריאות של זוג מדי וואט, אתה מקבל את ההספק הפעיל הכולל במעגל התלת פאזי הנבדק, והקריאות של מדי הוואטים יהיו תלויות הן בגודל העומס והן באופי שלו.

בהסתכלות על דיאגרמת הווקטור של זרמים ומתחים בקשר לעומס סימטרי, ניתן להסיק כי קריאות מדי הוואטים נקבעות על ידי הנוסחאות הבאות:

לאחר ניתוח הביטויים הללו, ניתן להבין שעם עומס פעיל בלבד, כאשר φ = 0, הקריאות של שני מדי הוואטים יהיו שוות זו לזו, כלומר W1 = W2.

עם השראות עומס פעיל, כאשר 0 ≤ φ ≤ 90 °, הקריאות של מד וואט 1 יהיו פחותות מאלו של מד וואט 2, כלומר, W1 60 °, הקריאות של מד וואט 1 יהיו שליליות, כלומר W1 <0.

עם אופי פעיל-קיבולי של העומס, כאשר 0 ≥ φ≥ -90°, קריאות מד הוואטים 2 יהיו קטנות יותר ממד הוואטים 1, כלומר W1> W2. ב-φ <-60°, הקריאות של מד הוואטים 2 יהפכו לשליליות.