試驗五三相交流電路的研究

1、實驗二十四 三相交流電路電壓、電流的測量一、實驗?zāi)康?. 掌握三相負載作星形聯(lián)接、三角形聯(lián)接的方法，驗證這兩種接法下線、 相電壓及線、相電流之間的關(guān)系。2. 充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。二、原理說明1. 三相負載可接成星形（又稱“Y”接）或三角形（又稱""接）。當(dāng)三相對稱負載作 Y形聯(lián)接時，線電壓 Ul是相電壓Up的.3倍。線電流Il等于相電流Ip,即Ul= . 3U p ,Il= Ip在這種情況下，流過中線的電流Io= 0,所以可以省去中線。當(dāng)對稱三相負載作形聯(lián)接時，有Il = . 3 Ip,Ul = Up。2. 不對稱三相負載作 Y聯(lián)接時，必須采用三相四線制接

2、法，即Y。接法。而且中線必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱不變。倘若中線斷開，會導(dǎo)致三相負載電壓的不對稱，致使負載輕的那一相的相電壓過高，使負載遭受損壞；負載重的一相相電壓又過低，使負載不能正常工作。 尤其是對于三相照明負載，無條件地一律采用 Yo接法。3. 當(dāng)不對稱負載作接時，Il工,3Ip，但只要電源的線電壓 Ul對稱，加在三相負載上 的電壓仍是對稱的，對各相負載工作沒有影響。三、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1交流電壓表0 500V12交流電流表05A13萬用表1自備4三相自耦調(diào)壓器15三相燈組負載220V , 15W白熾燈9DGJ-046電門插座3DGJ-04四、

3、實驗內(nèi)容1. 三相負載星形聯(lián)接（三相四線制供電）按圖24-1線路組接實驗電路。即三相燈組負載經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接通三相對稱電源。將三相調(diào)壓器的旋柄置于輸出為0V的位置（即逆時針旋到底）。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，方可開啟實驗臺電源，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線電壓為220V，并按下述內(nèi)容完成各項實驗，分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、相電流、中線電流、電源 與負載中點間的電壓。將所測得的數(shù)據(jù)記入表24-1中，并觀察各相燈組亮暗的變化程度，特別要注意觀察中線的作用。表 24-1測量數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)線電流（A）線電壓（V）相電壓（V）中線 電流Io（A）中占1 八、 電壓Uno（V）實驗內(nèi)容

4、（負載情況）A 相B 相C 相IAIbIcUabUbcUcAUaoUboUcoYo接平衡負載333Y接平衡負載333Yo接不平衡負載123Y接不平衡負載123Yo接B相斷開13Y接B相斷開13Y接B相短路13Q5 FUU 380V380Vw圖 24-12. 負載三角形聯(lián)接（三相三線制供電）按圖24-2改接線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后接通三相電源，并調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使其輸出線電壓為220V，并按表24-2的內(nèi)容進行測試。表 24-2測量數(shù)據(jù)負載情況開燈盞數(shù)線電壓=相電壓（V）線電流（A）相電流（A）A-B相B-C相C-A相UabUbcUcaIAIbIcI ABIbcICA三相平衡333三相不平衡123

5、五、實驗注意事項1. 本實驗采用三相交流市電，線電壓為380V,應(yīng)穿絕緣鞋進實驗室。實驗時要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。2. 每次接線完畢，同組同學(xué)應(yīng)自查一遍，然后由指導(dǎo)教師檢查后，方可接通電源，必須嚴格遵守先斷電、再接線、后通電；先斷電、后拆線的實驗操作原則。3. 星形負載作短路實驗時，必須首先斷開中線，以免發(fā)生短路事故。4. 為避免燒壞燈泡，DGJ-04實驗掛箱內(nèi)設(shè)有過壓保護裝置。當(dāng)任一相電壓245250V時，即聲光報警并跳閘。因此，在做Y接不平衡負載或缺相實驗時，所加線電壓應(yīng)以最高相電壓V 240V為宜。六、預(yù)習(xí)思考題1. 三相負載根據(jù)什么條件作星形或三角形連接？2

6、. 復(fù)習(xí)三相交流電路有關(guān)內(nèi)容，試分析三相星形聯(lián)接不對稱負載在無中線情況下，當(dāng)某相負載開路或短路時會出現(xiàn)什么情況？如果接上中線，情況又如何？3. 本次實驗中為什么要通過三相調(diào)壓器將380V的市電線電壓降為 220V的線電壓使用？七、實驗報告1. 用實驗測得的數(shù)據(jù)驗證對稱三相電路中的-.3關(guān)系。2. 用實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。3. 不對稱三角形聯(lián)接的負載，能否正常工作？實驗是否能證明這一點？4. 根據(jù)不對稱負載三角形聯(lián)接時的相電流值作相量圖，并求出線電流值，然后與實驗測得的線電流作比較，分析之。5. 心得體會及其他。實驗二十五三相電路功率的測量一、實驗?zāi)康?. 掌

7、握用一瓦特表法、二瓦特表法測量三相電路有功功率與無功功率的方法2. 進一步熟練掌握功率表的接線和使用方法二、原理說明1 對于三相四線制供電的三相星形聯(lián)接的負載（即丫。接法），可用一只功率表測量各相的有功功率 Pa、Pb、Pc,則三相負載的總有功功率P= Pa+ Pb + Pc。這就是一瓦特表法，如圖25-1所示。若三相負載是對稱的，則只需測量一相的功率，再乘以3即得三相總的有功功率。三相負載25-2所示。若負載為感性或容2.三相三線制供電系統(tǒng)中，不論三相負載是否對稱，也不論負載是Y接還是接，都可用二瓦特表法測量三相負載的總有功功率。測量線路如圖性,且當(dāng)相位差$> 60。時，線路中的一只功

8、率表指針將反偏（數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負讀數(shù) ）,這時應(yīng)將功率表電流線圈的兩個端子調(diào)換（不能調(diào)換電壓線圈端子），其讀數(shù)應(yīng)記為負值。而三相總功率刀P=Pl+P2 （ Pl、P2本身不含任何意義）。除圖25 -2的Ia、U ac與Ib、Ubc接法外，還有Ib、U ab與Ic、Uac以及I a、U ab與Ic、UBC兩種接法。3.對于三相三線制供電的三 相對稱負載，可用一瓦特表法測得 三相負載的總無功功率 Q,測試原 理線路如圖25-3所示。圖示功率表讀數(shù)的 3倍，即為 對稱三相電路總的無功功率。除了此圖給出的一種連接法（Iu、Uvw） 外，還有另外兩種連接法，即接成（Iv、Uuw ）或（Iw、Uuv

9、）。三、實驗設(shè)備V'相 平 衡 負 載圖 25-3序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1交流電壓表0 500V22交流電流表05A23單相功率表2(DGJ-07)4萬用表1自備5三相自耦調(diào)壓器16三相燈組負載220V, 15W 白熾燈9DGJ-047三相電容負載1 疔,2.2 pF, 4.7 F/ 500V各3DGJ-05四、實驗內(nèi)容1.用一瓦特表法測定三相對稱Yo接以及不對稱Yo接負載的總功率P。實驗按圖25-4線路接線。線路中的電流表和電壓表用以監(jiān)視該相的電流和電壓，不要超過功率表電壓和電流的量程。U j-380V380VAHQBCQS FU載圖 25-4O三相 丫接負經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接

10、通三相電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使輸出線電壓為220V，按表25-1的要求進行測量及計算。表 25-1負載情況開燈盞數(shù)測量數(shù)據(jù)計算值A(chǔ)相B相C相Pa(W)Pb(W)Pc(W)工P(W)Y 0接對稱負載333Y 0接不對稱負載123首先將三只表按圖 25-4接入B相進行測量，然后分別將三只表換接到A相和C相，再進行測量。2.用二瓦特表法測定三相負載的總功率(1)按圖25-5接線，將三相燈組負載接成 Y形接法。380V380V三相負載圖 25-5經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通三相電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出線電壓為220V，按表24-2的內(nèi)容進行測量。（2）將三相燈組負載改成形接法，重復(fù)（1）的測量步驟，數(shù)據(jù)記入表

11、25-2中。表 25-2三相對稱負載負載情況開燈盞數(shù)測量數(shù)據(jù)計算值A(chǔ)相E相C相Pi(W)P2(W)工P(W)Y接平衡負載333Y接不平衡負載123接不平衡負載123接平衡負載333（3）將兩只瓦特表依次按另外兩種接法接入線路，重復(fù)（1 ）、（ 2）的測量。（表格自擬。）3.用一瓦特表法測定三相對稱星形負載的無功功率，按圖25-6所示的電路接線。（1）每相負載由白熾燈和電容器并聯(lián)而成，并由開關(guān)控制其接入。檢查接線無誤后， 接通三相電源，將調(diào)壓器的輸出線電壓調(diào)到220V ,讀取三表的讀數(shù)，并計算無功功率 工Q,記入表25-3。（2）分別按I v、Uuw和I w、U uv接法，重復(fù)（1）的測量，并比較各自的XQ值。表 25-3接法負載情況測量值計算值U(V)I(A)Q(va r)2 Q =J3 QI U ,U VW（1）三相對稱燈組（每相開3盞）（2）三相對稱電容器（每相4.7獷）（3）、的并聯(lián)負載1 V,（1）三相對稱燈組（每相開3盞）U VW(2)三相對稱電容器(每相4.7獷)(3)、的并聯(lián)負載I W ,U VW(1)三相對稱燈組(每相開3盞)(2)三相對稱電容器(每相4.7獷)(3)、的并聯(lián)負載五、實驗注意事項1. 每次實驗完畢，均需將三相調(diào)壓器旋柄調(diào)回零位。