三相電力測定の定義
三相電力測定は、使用するワットメーターの数に応じて、三相回路の総電力を決定するために異なる方法を使用します。
三ワットメータ法
四線式システムにおいて、各フェーズと中性線に接続された三つのワットメーターを使用し、個々の読み取り値を合計して総電力を測定します。
以下の回路図が示されています-
この方法は三相四線式システムに使用されます。三つのワットメーターのコイルはそれぞれのフェーズ(1、2、3)に接続され、圧力コイルは共通の中性点に接続されます。各ワットメーターはフェーズ電流とライン電圧(フェーズ電力)の積を測定します。総電力はすべてのワットメーターの読み取り値の合計です。
二ワットメータ法
二つのワットメーターを使用し、星形およびデルタ負荷接続の両方で使用でき、読み取り値を合計して総電力を決定します。
負荷の星形接続
負荷が星形接続の場合、以下の図が示されています-
星形接続の負荷では、ワットメーター1の読み取り値はフェーズ電流と電圧差(V2-V3)の積です。同様に、ワットメーター2の読み取り値はフェーズ電流と電圧差(V2-V3)の積です。したがって、回路の総電力は両ワットメーターの読み取り値の合計です。数学的には以下のように書けます。
しかし、我々は を持っているので、 の値を代入します。
デルタ接続の負荷の場合、以下の図が示されています。
ワットメーター1の読み取り値は以下のようになります。
そして、ワットメーター2の読み取り値は以下のようになります。
しかし、 なので、総電力の式は に簡略化されます。
一ワットメータ法
バランスの取れた負荷に対してのみ適しており、一つのワットメーターを使用してフェーズ間を切り替えて電力を測定します。
この方法の制限は、アンバランスな負荷には適用できないことです。したがって、この条件下では となります。
以下の図が示されています:
スイッチ1-3と1-2を使用します。スイッチ1-3を閉じると、ワットメーターの読み取り値は以下のようになります。
同様に、スイッチ1-2を閉じたときのワットメーターの読み取り値は以下のようになります。