使用NI 9225 从线间电压测量计算线间电压

假设您有一个Y型连接的240 Vac三相系统，如下图1所示。NI 9225 C系列电压输入模块连接在每相和零线之间：

图1 。连接到NI 9225 300V AI模块的240V三相系统

NI 9225中的每个通道在AI +和AI-端子之间通常具有240 Vrms。 NI 9225从通道到地面的额定电压为300 Vrms，因此测量符合安全规范。假设系统是一个完美平衡的系统，则每相之间相隔120度，并且每相上的线对中线电压相同。只要这两个假设成立，则线间电压的大小为1.732 * Vp，其中Vp是线间电压。如果线间电压为240Vrms，则线间电压将为416 Vrms。 NI 9225的额定绝缘等级为600 V ch-ch，因此该电压在安全规范之内。

上面图1所示的连接方案可用于间接测量Y型连接系统上的线间电压。线间电压是线对中性点电压的矢量和。因此，例如，如果我们知道V _an ，V _bn和V _cn （如下图所示），则可以找到线间电压，如下所示：

下面的相量图（图1）将帮助可视化从线间电压转换为线间电压所需的相量数学运算。

图1.线到线计算相量

我们将从显示如何测量V _ab的示例开始。如上所述，线间电压是线间电压的相量之和，因此

名义上，三相系统中的各相之间的间隔恰好为120度。但是，由于我们的意图是在系统中执行测量，因此我们不能认为它是理想的。正因为如此，代替假设相之间120度的分离，我们将简单地使用_ΘXX表示两两相之间的角度。 V_时如上定义具有零相位，和V _BN具有_ΘAB的相位。

将V _bn分解为矩形分量会导致以下结果：

从V _an中减去V _bn的同相分量：

从矩形分量，我们可以计算线间电压的大小：

来计算相位角_ΘAB，我们现在发现上述计算出的矩形向量的相位：

为了说明上述内容，我们假设线与中线之间的电压为240 V，相间角度为240V。

V _ab = 415.7V（如本文档第一段所述）

_ΘAB = 30

重要提示：仅当线间电压的幅值相同时，线对线电压为sqrt（3）乘以线对中性电压的假设才有效。

如果我们可以保证线与线之间的相位恰好是120度，则上述方程式可以得到一些简化。当电源是具有三个转子绕组，其物理间隔为120度的发电机时，可能就是这种情况。如果再次查看基于V _an和V _bn查找V _ab的示例，则幅度和相位可以计算如下：

尽管仍然需要平方根和反正切运算，但这消除了计算正弦和余弦函数的需要。

NI 9225可用于测量线间电压，进而可用于计算线间参数。但是，必须注意的是，线对中线和线对线电压之间的关系涉及幅度和相位，并且必须同时考虑两者，以获得准确的线对线测量。下面的相量图（图2）显示了系统中所有线对零线和线对线电压之间的大小和相位关系。

图2.系统中所有电压的幅度和相位关系