Schéma de câblage
Cette méthode est utilisable si la ligne d'alimentation du dispositif comporte un neutre.
Les wattmètres sont branchés selon le schéma ci-dessous :
Valeurs des puissances actives
On note `W_"1lue"` l'indication du wattmètre W1, `W_"2lue"` l'indication du wattmètre W2 et `W_"3lue"` l'indication du wattmètre W3 :
- La puissance active de chaque élément de la charge est donnée par le wattmètre mesurant la tension simple de cette phase et l'intensité du courant circulant dans cette phase.
- Pour la phase « a » : `P_"a" = W_"1lue"`
- Pour la phase « b » : `P_"b" = W_"2lue"`
- Pour la phase « c » : `P_"c" = W_"3lue"`
- La puissance active du dispositif est égale à la somme des indications des wattmètres : `P = W_"1lue" + W_"2lue"+ W_"3lue"`.
- Dans le cas d'une charge équilibrée, tous les wattmètres indiquent la même valeur, il est donc possible de n’utiliser qu'un wattmètre. La puissance active du dispositif est égale à l'indication du wattmètre multipliée par 3.
Selon le wattmètre qui reste, on a : `P = 3 cdot W_"1lue"` ou `P = 3 cdot W_"2lue"` ou `P = 3 cdot W_"3lue"`
Diagramme vectoriel
L'alimentation triphasée impose un système triphasé équilibré de tensions aux bornes des charges triphasées équilibrées non polluantes.
La charge est reliée à l'alimentation par une ligne triphasée dont les défauts sont négligés.
En modifiant les réglages des charges, on vérifie : `P = W_"1lue" + W_"2lue"+ W_"3lue"` car
Le diagramme vectoriel ci-contre représente les vecteurs associés aux tensions simples de l'alimentation triphasée, aux courants de ligne de l'alimentation et de chacune des charges.
Les comportements des trois phases étant identiques à un déphasage de 120° près, il est souvent préférable de ne représenter que les vecteurs correspondant à une phase.
- Voir uniquement la phase « a »
- Voir uniquement la phase « b »
- Voir uniquement la phase « c »
- Voir toutes les phases
Démonstrations des résultats
Les indications de chaque appareil en supposant que l'alimentation impose des tensions simples de valeur efficace `V` sont :
- Le wattmètre W1 « voit » `P_"a" = V cdot I_"a" cdot cos phi_"a"`
- Le wattmètre W2 « voit » `P_"b" = V cdot I_"b" cdot cos phi_"b"`
- Le wattmètre W3 « voit » `P_"c" = V cdot I_"c" cdot cos phi_"c"`
La puissance active reçue par la charge est égale à la somme des indications des wattmètres.
Ce résultat est valable si la charge est équilibrée ou déséquilibrée.
Si les trois phases sont identiques, un seul wattmètre est suffisant et la puissance est obtenue par `P = 3 cdot V cdot I cdot cos phi` soit trois fois l'indication de l'un des wattmètres, car `I_"a" = I_"b" = I_"c"` et `cos phi_"a" = cos phi_"b" = cos phi_"c"`.
Il n’est pas indispensable que le neutre
soit relié à la charge
Le circuit courant du wattmètre W1 est parcouru par le courant de ligne de la phase « a » et son circuit tension est branché entre la phase « a » et le neutre.
Le circuit courant du wattmètre W2 est parcouru par le courant de ligne de la phase « b » et son circuit tension est branché entre la phase « b » et le neutre.
Le circuit courant du wattmètre W3 est parcouru par le courant de ligne de la phase « c » et son circuit tension est branché entre la phase « c » et le neutre.
Il doit mesurer la tension et le courant pour la même phase !
Cliquer sur les charges pour modifier les valeurs des puissances apparentes et des facteurs de puissance.
Le régime est sinusoïdal : le facteur de puissance est égal
au cosinus du déphasage entre une tension simple
et le courant en ligne correpondant.
Aux erreurs d'arrondis près.
Il faut cependant faire attention à le brancher correctement