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中国石油大学(华东)现代远程教育
实验报告
课程名称:电工电子学 实验名称:三相交流电路 实验形式:在线模拟+现场实践 提交形式:在线提交实验报告
学生姓名: 王勤 学 号: 16333624003 年级专业层次: 16级函授(春) 学习中心: 新疆石油分院
提交时间: 2016 年 4 月 1 日
一、实验目的 1.学习三相交流电路中三相负载的连接。 2.了解三相四线制中线的作用。 3.掌握三相电路功率的测量方法。 二、实验原理 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系,三相电路中,负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。 (1)星形连接的负载如图1所示: 图1 星形连接的三相电路 A、B、C表示电源端,N为电源的中性点(简称中点),N' 为负载的中性点。无论是三线制或四线制,流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流: (下标I表示线的变量,下标p表示相的变量) 在四线制情况下,中线电流等于三个线电流的相量之和,即 端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系:
当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,中线电流等于零,而线、相电压满足: (2)三角形连接的负载如图2所示: 其特点是相电压等于线电压: 线电流和相电流之间的关系如下: 当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,此时线、相电流满足: 2.不对称三相电路 在三相三线制星形连接的电路中,若负载不对称,电源中点和负载中点的电位不再相等,称为中点位移,此时负载端各相电压将不对称,电流和线电压也不对称。
在三相四线制星形连接的电路中,如果中线的阻抗足够小,那么负载端各相电压基本对称,线电压也基本对称,从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。但由于负载不对称,因此电流是不对称的三相电流,这时的中线电流将不再为零。 在三角形连接的电路中,如果负载不对称,负载的线、相电压仍然对称,但线、相电流不再对称。 如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。 3.三相负载接线原则 连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。 三、实验设备 1.实验电路板 2.三相交流电源 3.交流电压表一个(300v,600v)或万用表 4.交流电流表(5A,10A) 5.功率表 6.单掷刀开关 7.电流插头、插座 四、实验内容及步骤 1.三相负载星形联结 按图3-2接线,图中每相负载采用三只白炽灯,电源线电压为220V。 图3-2 三相负载星形联结 (1)测量三相四线制电源的线电压和相电压,记入表3-1(注意线电压和相电压的关系)。 UUV/V UVW/V UWU/V UUN/V UVN/V UWN/V 219 218 220 127 127 127 表3-1
(2)按表3-2内容完成各项测量,并观察实验中各白炽灯的亮度。表中对称负载时为每相开亮三只灯;不对称负载时为U相开亮一只灯,V相开亮两只灯,W相开亮三只灯。 测中线电中点电相电压 相电流 量值 流 压 负载情况 UUN’/V UVN’/V UWN’/V IU/A IV/A IW/A IN/A UN’N/V 有中124 124 124 0.268 0.266 0.271 0 对称 线 负载 无中125 125 123 0.268 0.267 0.270 1 线 有中126 125 124 0.096 0.180 0.271 0.158 不对线 称 无中负载 167 143 78 0.109 0.192 0.221 50 线 表3-2 2.三相负载三角形联结 按图3-3连线。测量功率时可用一只功率表借助电流插头和插座实现一表两用,具体接法见图3-4所示。接好实验电路后,按表3-3内容完成各项测量,并观察实验中白炽灯的亮度。表中对称负载和不对称负载的开灯要求与表3-2中相同。 图3-3 三相负载三角形联结