瞬時(shí)功率是指某一時(shí)刻電壓與電流的乘積,記瞬時(shí)電壓為u(t),瞬時(shí)電流為i(t),瞬時(shí)功率為p(t),則：
在交流電路中,有功功率是指一個(gè)周期內(nèi)發(fā)出或負(fù)載消耗的瞬時(shí)功率的積分的平均值(或負(fù)載電阻所消耗的功率),因此,也稱平均功率.
記有功功率為P,則：
對于交流電,T為交流電的周期,對于直流電,T可取任意值.
對于正弦交流電,經(jīng)過積分運(yùn)算可得：
上式中,U、I分別為正弦交流電的有效值,φ為電壓與電流信號的相位差.
二、三相正弦電路的瞬時(shí)功率
對于單相正弦交流電而言,其瞬時(shí)功率是變化的,因此,對于單相電機(jī),其輸出轉(zhuǎn)矩有脈動(dòng).
對于三相電機(jī),其三相電的瞬時(shí)功率之和卻是恒定值,因此,對于三相電機(jī),其輸出轉(zhuǎn)矩?zé)o脈動(dòng).
證明如下：
假設(shè)：
Ua=Um*sin（ωt+120°）
Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）
那么,
Pa
=Ua*Ia
=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]
同理：
Pb
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]
Pc
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]
P=Pa+Pb+Pc
=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]
=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]
∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)
=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)
∴P=3/2*Um*Im*cosθ
即：三相電機(jī)的輸出瞬時(shí)功率為恒定值.
三、有功功率的測量
1、信號頻譜僅包含一種頻率成分,而頻率不局限于工頻的交流電信號.
2、信號頻譜包含兩種或更多的被關(guān)注的頻率成分的電信號.
變頻電量包括電壓、電流以及電壓電流引出的有功功率、無功功率、視在功率、有功電能、無功電能等.
除了變頻器輸出的PWM波,二極管整流的變頻器輸入的電流波形,直流斬波器輸出的電壓波形,變壓器空載的輸入電流波形等,均含有較大的諧波.
由于變頻電量的頻率成分復(fù)雜,變頻功率計(jì)的測量一般包括基波有功功率（簡稱基波功率）、諧波有功功率（簡稱諧波功率）、總有功功率等,相比工頻功率計(jì)而言,其功能較多,技術(shù)較復(fù)雜,一般稱為變頻功率分析儀或?qū)掝l功率分析儀.
變頻功率分析儀可以作為工頻功率分析儀使用,除此之外,一般還需滿足下述要求：
1、滿足必要的帶寬要求,并且采樣頻率應(yīng)高于儀器帶寬的兩倍.
2、要求分析儀在較寬的頻率范圍之內(nèi),精度均能滿足一定的要求.
3、具備傅里葉變換功能,可以分離信號的基波和諧波.
四、WP4000變頻功率分析儀
WP4000變頻功率分析儀是用于各類變頻調(diào)速系統(tǒng)的電壓、電流、功率、諧波等電量測試、計(jì)量的新型測量設(shè)備,是變頻技術(shù)高速發(fā)展的必然產(chǎn)物,也是變頻技術(shù)持續(xù)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)儀器,更是變頻設(shè)備能效評測不可或缺的工具.
◆該儀器/系統(tǒng)由數(shù)字量輸出的變頻電量變送器和數(shù)字量輸入的二次儀表構(gòu)成,兩者通過光纖連接.完全避免了復(fù)雜電磁環(huán)境下傳輸環(huán)節(jié)的衰減和干擾.
◆采用電機(jī)、變頻器、變壓器、節(jié)能燈具等電器產(chǎn)品的各種試驗(yàn)工況下實(shí)測最低準(zhǔn)確度指標(biāo)作為標(biāo)稱準(zhǔn)確度指標(biāo).
◆根據(jù)電壓、電流的量程從1mV~20kV,100uA~7000A,變頻電量變送器有100多種規(guī)格型號可供選擇,對于高壓、大電流測量,既可采用低電壓、小電流的DT系列變送器與外部傳感器配套使用,也可直接采用高電壓、大電流的SP系列變頻功率傳感器直接測量,減少中間環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度.
◆每臺分析儀可配置1~6個(gè)功率單元（變頻電量變送器）,對于更多功率單元的測試項(xiàng)目,可采用多臺分析儀級聯(lián),在同步光纖的控制下,實(shí)現(xiàn)多臺分析儀之間的準(zhǔn)確同步測量.