電工電子學三項交流電路實驗課程報告

1、電工電子學三項交流電路實驗報告 電工電子學 課程實驗報告所屬教學站：·  甘肅省奧鵬學習中心21 姓 名：學 號：年級專業(yè)層次：學 期：2017年春學期實驗時間：2017年6月2日實驗名稱：三相交流電路小組合作：否小組成員：1、 實驗目的：1. 練習三相交流電路中負載的星形接法。 2. 了解三相四線制中線的作用。2、 實驗設備及材料：1燈箱          一個(燈泡，220V，25W)(DG04-S)2交流電壓表    一個(300V，600V)(DG

2、053)3交流電流表    一個(5A、10A)(DG053)3、 實驗原理： 1. 對稱三相電路中線、相電壓和線、相電流的關系，三相電路中，負載的連接分為星形連接和三角形連接兩種。一般認為電源提供的是對稱三相電壓。（1）星形連接的負載如圖1所示： 圖1 星形連接的三相電路 A、B、C表示電源端，N為電源的中性點（簡稱中點），N' 為負載的中性點。無論是三線制或四線制，流過每一相負載的相電流恒等于與之相連的端線中的線電流：（下標I表示線的變量，下標p表示相的變量）在四線制情況下，中線電流等于三個線電流的相量之和，即端線之間的電位差（即線電壓）和每一相負載的

3、相電壓之間有下列關系： 當三相電路對稱時，線、相電壓和線、相電流都對稱，中線電流等于零，而線、相電壓滿足： （2）三角形連接的負載如圖2所示： 其特點是相電壓等于線電壓：線電流和相電流之間的關系如下：當三相電路對稱時，線、相電壓和線、相電流都對稱，此時線、相電流滿足： 2.不對稱三相電路在三相三線制星形連接的電路中，若負載不對稱，電源中點和負載中點的電位不再相等，稱為中點位移，此時負載端各相電壓將不對稱，電流和線電壓也不對稱。在三相四線制星形連接的電路中，如果中線的阻抗足夠小，那么負載端各相電壓基本對稱，線電壓也基本對稱，從而可看出中線在負載不對稱時起到了很重要的作用。但由于負載不對稱，因此電

4、流是不對稱的三相電流，這時的中線電流將不再為零。在三角形連接的電路中，如果負載不對稱，負載的線、相電壓仍然對稱，但線、相電流不再對稱。如果三相電路其中一相或兩相開路也屬于不對稱情況。3.三相負載接線原則連接后加在每相負載上的電壓應等于其額定值。4、 實驗內容及數(shù)據(jù)：1本實驗采用線電壓為220V的三相交流電源。測量該電源的線電壓（UAB、UBC、UCA）和相電壓（UAO、UBO、UCO），并記錄之。 2星形對稱有中線：按圖1接線，每相開3盞燈。測各線電壓、各相電壓、各相電流、兩中點間電壓UOO'，記錄于表1中。 圖1  Y接電路 3星形不對稱有中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。

5、重復步驟2，觀察燈泡亮度有無變化。 4星形對稱無中線：除去中線，每相開3盞燈，測各線電壓、各相電壓（每相負載上的電壓）、各相電流、UOO'，記于表1中。 5星形不對稱無中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞，重復步驟4，觀察燈泡亮度有無變化，有何規(guī)律。表1星形接法數(shù)據(jù)表 測量項目工作狀態(tài) 線電壓/V相電壓/V電流/AUOO'/vUAB UBC UCA UAO' UBO' UCO' IA IB IC IO 對稱 負載 有中線            無中線

6、            不對稱 負載 有中線            無中線            從表中可看出： 對于負載對稱星形連接有無中線對電路無影響，此時中線可以去掉。無中線時，對于負載對稱連接與有中線情況相同。所以負載對稱連接可用三相三線制連接。對于負載不對稱星

7、形連接，有中線時，三只燈泡亮度一樣，此時線電壓相電壓均與負載對稱星形連接相同；對于負載不對稱星形連接，無中線時，負載為單盞燈的一相燈最亮，而負載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非正常工作。所以對負載不對稱連接，必須是三相四線制連接。5 實驗數(shù)據(jù)處理過程：表1星形接法數(shù)據(jù) 測量項目工作狀態(tài) 線電壓/V相電壓/V電流/AUOO'/vUAB UBC UCA UAO' UBO' UCO' IA IB IC IO 對稱 負載 有中線 2292302291321321320.2460.2490.2500.050無中線 2292302291321

8、311310.2460.2480.24900不對稱 負載 有中線 2292302291341331310.0850.1670.2500.1430無中線 229230229178151840.0980.1780.205052從表中可看出：對于負載對稱星形連接有無中線對電路無影響，此時中線可以去掉。無中線時，對于負載對稱連接與有中線情況相同。所以負載對稱連接可用三相三線制連接。對于負載不對稱星形連接，有中線時，三只燈泡亮度一樣，此時線電壓相電壓均與負載對稱星形連接相同；對于負載不對稱星形連接，無中線時，負載為單盞燈的一相燈最亮，而負載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非

9、正常工作。所以對負載不對稱連接，必須是三相四線制連接。6 實驗結果的評定及分析：在三相四線制不對稱的負載連接中，中線的作用是：使不對稱的各相負載得到相同的相電壓。7 問題討論：1. 三相負載根據(jù)什么原則作星形或三角形連接？答：電源的線電壓負載的額定功率2、請問三相負載按星形或三角形連接，它們的線電壓與相電壓、線電流與相電流有何關系？當三相負載對稱時又有何關系？答：線電壓：兩相之間的電壓（實際也就是兩條相線之前的電壓）相電壓：一相對地的電壓（實際也就是相線與地之間的電壓，中性線接地系統(tǒng)也就是相線與中性線間的電壓，普通民用三相四線制線電網(wǎng)中即為火線和零線間的電壓）線電流：導線上的電流。相電流：每一

10、相上電流，星形負載時即為流過每一相負載的電流。三相交流電路中負載星形連接時對負載側：線電壓=1。732相電壓線電流=相電流。3、說明在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用，中線上能安裝保險絲嗎？為什么？答：三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是：當三相負載不對稱時，中線提供各相電流的回路。 中線肯定不能接保險絲。三相中負載平衡時中線沒有電流通過，但負載不平衡時，中線上的電流是很大的，就是可能使三相相電壓失去平衡，損壞用電設備。4、 中線的作用是什么？在什么情況下必須有中線，在什么情況下可不要中線？答：三相負載星形接法，對稱時，有中線和沒有中線是一樣的當負載不對稱也沒有中線時，會使阻抗大的負載的實際相電

11、壓高于額定電壓而變亮或燒毀，使阻抗小的負載相電壓低于額定電壓而變暗。均不能正常工作。中線的作用是：在三相不對稱時，中線可以讓三相負載仍獲得對稱的相電壓而正常工作。5、 心得體會及其他。答：本次實驗是三相交流電路相關的實驗，通過本次實驗，我們學習了三相交流電路中三相負載的連接方法，了解了三相四線制中線的作用，  并掌握三相電路中功率的測量方法。這與我們書上學到的理論知識有很好的關聯(lián)性，在實驗過程中將理論結合于實踐，使我們更好地掌握所學的知識。   由于此次實驗內容比較多，接線等操作也較為復雜，因此實驗過程中要十分仔細。在嚴格按照實驗冊上所給電路連好線后，一定要再檢查一遍電路再開電源，以免連接出錯損壞儀器。由于本次實驗采用上百伏的電壓，因此實驗過程中務必要注意安全，必須待電路檢查無誤后再開電源，一旦發(fā)生問題要先關閉電源再動手更改連線。另外，由于本次實驗用到了較多燈泡，在拿取燈泡時需小心，以免跌碎。   另外，本次實驗需要記錄的數(shù)據(jù)也比較多，然而在后續(xù)的實驗數(shù)據(jù)處理中并未完全用到。這些數(shù)據(jù)可以用于進行其他要求之外的分析，從而得出更多的結論；