Трофазно напајање: активно, реактивно, пуно

Вредности укупне активне и укупне реактивне снаге трофазног кола једнаке су збиру активне и реактивне снаге за сваку од три фазе А, Б и Ц, респективно. Ову изјаву илуструје следеће формуле:

овде су Уа, Уб, Уц, Иа, Иб, Иц вредности фазних напона и струја, а φ је фазни помак.

Када је оптерећење симетрично, односно у условима где су активна и реактивна снага сваке од фаза међусобно једнаке, да би се пронашла укупна снага вишефазног кола, довољно је вредност снаге фазе помножити са број укључених фаза. Укупна снага се одређује на основу добијених вредности њених активних и реактивних компоненти:

У горњим формулама, фазне вредности величина могу се изразити у смислу њихових линеарних вредности, које ће се разликовати за шеме звезда или делта за кориснике, али формуле снаге ће на крају бити исте:

Из наведених израза произилази да ће, без обзира на шему повезивања пријемника електричне енергије, било да је троугао или звезда, ако је оптерећење симетрично, формуле за проналажење снаге ће имати исти облик, обе за троугао и за звезду:

Ове формуле показују линеарне вредности напона и струје и пишу се без индекса. Обично се таква нотација налази, без индекса, односно ако нема индекса, онда мислимо на линеарне вредности.

Посебан мерни уређај, тзв ватметар… Њена очитавања су одређена формулом:

у горњој формули, Ув и Ив су вектори напона примењеног на оптерећење и струје која тече кроз њега.

Природа активног оптерећења и дијаграм фазног повезивања могу бити различити, стога ће, у зависности од специфичних околности, дијаграми повезивања ватметра бити различити.

За симетрично оптерећена трофазна кола, за грубо мерење укупне активне снаге, ако није потребна велика тачност, довољан је један ватметар прикључен само на једну од фаза. Након тога, да бисте добили вредност активне снаге читавог кола, остаје да помножите очитавања ватметра бројем фаза:

За четворожилно коло са неутралном жицом, за прецизно мерење активне снаге, потребна су три ватметра, од којих се сваки очитава и затим сумира да би се добила вредност укупне снаге кола:

Ако у трофазном колу нема неутралне жице, онда су два ватметра довољна за мерење укупне снаге, чак и ако је оптерећење неуравнотежено.

У недостатку неутралног проводника, фазне струје су међусобно повезане према Кирхофовом првом закону:

Тада ће збир очитавања пара ватметара бити једнак:

Дакле, ако додате очитавања пара ватметара, добићете укупну активну снагу у трофазном колу који се проучава, а очитавања ватметара ће зависити и од величине оптерећења и од његове природе.

Гледајући векторски дијаграм струја и напона у вези са симетричним оптерећењем, може се закључити да су очитавања ватметара одређена следећим формулама:

Након анализе ових израза, може се схватити да ће са чисто активним оптерећењем, када је φ = 0, очитавања два ватметра бити једнака једни другима, односно В1 = В2.

Са активном индуктивношћу оптерећења, када је 0 ≤ φ ≤ 90°, очитавања ватметра 1 ће бити мања од оних на ватметру 2, односно В1 60°, очитавања ватметра 1 ће бити негативна, односно В1 <0.

Са активно-капацитивном природом оптерећења, када је 0 ≥ φ≥ -90 °, очитавања ватметра 2 ће бити мања од ватметра 1, односно В1> В2. При φ <-60 °, очитавања ватметра 2 ће постати негативна.