三相功率计算器

三相功率计算器用于计算平衡交流系统的三相功率、线电流或线间电压。只需选择要求解的物理量，输入已知数值和功率因数，即可计算出结果及完整的功率分解——有功功率 (kW)、视在功率 (kVA) 和无功功率 (kVAR)——同时生成按比例的功率三角形、Y 型和角型接法相值、动态三相波形图以及推荐的铜导线线规和断路器规格。

三相功率计算公式

对于由线间电压 (V_LL) 和线电流 (I_L) 决定的平衡三相负载，三种功率计算公式如下：

其中 PF 为功率因数（介于 0 和 1 之间），√3 ≈ 1.732。对前两个公式进行变形，可求解电流 I_L = P / (√3 × V_LL × PF)，或求解电压 V_LL = P / (√3 × I_L × PF)。

计算示例：400 V 下的 10 kW 电动机

一台三相电动机在 400 V 线间电压下输出 10 kW 的有功功率，功率因数为 0.9：

其视在功率为 10 / 0.9 = 11.1 kVA，无功功率为 √(11.1² − 10²) ≈ 4.8 kVAR。三条相线中的每一条传输约 16 安培电流，因此电路所需的导线和断路器需要根据该电流并留出常规连续负载余量来进行配置。

功率三角形

有功功率 (P)、无功功率 (Q) 和视在功率 (S) 构成一个直角三角形。有功功率为邻边（水平边），无功功率为对边（垂直边），视在功率为斜边。P 与 S 之间的夹角为 φ，功率因数即为其余弦值：PF = cos(φ) = P / S。当功率因数为 1.0 时，三角形塌陷为一条水平线（无功功率为零）；功率因数越低，夹角越大，在电路中循环而不做有用功的无功功率也就越多。

Y 型（星形）与角型（Delta）接法

三相负载通常采用两种接法之一，每种接法中线量与单相绕组（相）量之间的对应关系不同：

在 Y 型接法中，线间电压是相电压的 √3 倍，而线电流与相电流相等。在角型接法中，线电压与相电压相等，而线电流是相电流的 √3 倍。至关重要的是，两种接法的总功率完全相同——仅单相绕组上的电压和电流有所差异，这在计算电机绕组和变压器抽头时非常关键。

kW vs kVA vs kVAR

三相电流参考表 (PF = 0.9)

给定有功功率和线间电压下的每相估算线电流：

为什么三相计算要使用 √3

在平衡三相系统中，三个线电压是相位互差 120° 的相电压的矢量差，这使得每个线电压等于相电压的 √3 倍（约 1.732 倍）。当用工程师实际测量的线量（线电压和线电流）来表达总功率时，就会出现 √3 这个系数。由于负载分摊在三根导线上，每根相线承载的电流比相同功率的等效单相电路要小，因此三相输电可以使用更少的铜线并提供更平稳的功率输出，这也是三相电在工业和商业设施中占据主导地位的原因。

如何使用本计算器

1. 选择求解目标：功率、线电流或线间电压。表单将仅显示解答所需的输入框。
2. 输入已知数值：输入您现有的两个数值。输入功率时，请选择对应的单位（kW、W、kVA、VA 或 hp）。
3. 输入功率因数：典型混合负载约为 0.9，电动机约为 0.8–0.85，加热器等纯电阻负载为 1.0。
4. 点击计算：查看计算结果、完整功率三角形、Y 型与角型相值，以及推荐的线规和断路器规格。

常见问题解答

三相功率的计算公式是什么？

对于使用线电压的平衡三相系统，有功功率为 P = √3 × 线电压 × 线电流 × 功率因数 (P = 1.732 × V × I × PF)。视在功率为 S = 1.732 × V × I，无功功率为 Q = √(S² − P²)。

如何根据功率计算三相电流？

变形功率公式以求解电流：I = P / (√3 × 线电压 × 功率因数)；如果已知视在功率 (kVA)，则 I = S / (1.732 × V)。

为什么三相功率计算要使用 3 的平方根？

在平衡三相系统中，线间电压是相电压的 3 的平方根倍（约 1.732 倍）。将三相输送的总功率求和并用线量表示时，就会产生 1.732 这个系数。

三相电中 kW 和 kVA 有什么区别？

kW 是有功功率，即做有用功的功率。kVA 是视在功率，即电路传输的总功率。它们通过功率因数关联：kW = kVA × 功率因数。两者之差为无功功率 (kVAR)，它在电路中循环而不做功。

Y 型接法和角型接法有什么区别？

在 Y 型（星形）接法中，线间电压是相电压的 √3 倍，而线电流与相电流相等。在角型（Delta）接法中，线电压与相电压相等，而线电流是相电流的 √3 倍。两者的总功率是相同的。

400 V 下 10 kW 的三相负载是多少安培？

在功率因数为 0.9 时，视在功率为 10 / 0.9 = 11.1 kVA，因此每相线电流为 11111 / (1.732 × 400) = 16.0 安培。

补充资源

• 三相交流电 - 维基百科
• 交流功率（有功、无功、视在）- 维基百科
• 功率因数 - 维基百科