三相功率计算公式

三相平衡负载功率公式详解（对称系统）与应用示例

一、三相平衡负载中的功率计算

在三相平衡负载系统中，功率分为有功功率、无功功率和视在功率。让我们逐一了解它们的计算公式。

1. 有功功率（P）

有功功率是指电路中实际消耗的功率，是转换能量的效率。在线电压和线电流情况下，有功功率的计算公式为：P = √3 × U线 × I线 × cosφ。而在相电压和相电流情况下，公式为：P = 3 × U相 × I相 × cosφ。

2. 无功功率（Q）

无功功率是用于电路中的能量交换，而不是实际消耗的能量。其计算公式为：Q = √3 × U线 × I线 × sinφ 或 Q = 3 × U相 × I相 × sinφ。

3. 视在功率（S）

视在功率是交流电路中总功率的复数表示，包括实际消耗和反应功率。其计算公式为：S = √3 × U线 × I线 或 S = 3 × U相 × I相。

二、三相非平衡负载的功率计算

对于三相非平衡负载，我们需要分别计算各相的功率，然后将它们求和。公式为：P = Ua×Ia×cosφa + Ub×Ib×cosφb + Uc×Ic×cosφc。

关键说明：

1. 公式选择依据

在选择使用线电压或相电压、线电流或相电流进行计算时，需要根据实际情况选择。通常，三相设备的铭牌参数直接使用线电压和线电流进行计算；而在单相负载组合的三相系统中，则常用相电压和相电流。

2. 参数关系

在星形接法中，线电压是相电压的√3倍，线电流等于相电流。而在三角形接法中，线电压等于相电压，线电流是相电流的√3倍。

3. 功率因数

功率因数是衡量电路效率的一个重要参数，其计算公式为cosφ = P/S和sinφ = Q/S，满足P² + Q² = S²的关系。

应用示例：

假设我们需要计算一个380V线电压、10A线电流、功率因数为0.85的三相电机的有功功率。根据公式P = √3 × 380V × 10A × 0.85，计算结果为≈ 5.6kW。这意味着这台电机的实际消耗功率约为5.6千瓦。这对于电机运行时的能耗评估、设备选型等具有非常重要的指导意义。