三相交流电路实验报告
8页1、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:学号:年级专业层次:学习中心:提交时刻:、实验目的1. 理解三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。2. 掌握三相电路的正确连接方法与测量方法。3. 充分理解三相四线制供电系统的中线作用。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:门一“(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:- Ua UeUca = Uc Ujl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
2、负载如图2所示:其特点是相电压等于线电压: W*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:几=Z_302. 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. 灯箱一个(灯泡,220V, 25W)2. 交流电压表一个(300V, 600V)3. 交流电流表一个(5A、10A)四、实验内容及步骤1. 本实验采用线电压为220V的三相交流电源。测量该电源的线电压(U、U、U )和相电压(U、AB B
3、C CAAOU、U ),并记录之。BO CO2. 星形对称有中线:按图3接线,每相开3盏灯。测各线电压、各相电压、各相电流、两中图3 Y接电路3. 星形不对称有中线:各相灯数分别为1、2、3盏。重复步骤2,观察灯泡亮度有无变化。4. 星形对称无中线:除去中线,每相开3盏灯,测各线电压、各相电压(每相负载上的电压)、 各相电流、U ,记于表1中。5. 星形不对称无中线:各相灯数分别为1、2、3盏,重复步骤4,观察灯泡亮度有无变化, 有何规律。时,对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不 对称星形连接,有中线时,三只灯泡亮度一样,此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同; 对于负载不对称星形连接,无中线时,负载为单盏灯的一相灯最亮,而负载为三盏灯的一相灯最 暗。此时中线两端电压极大,在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接,必须是 三相四线制连接。五、实验数据及分析对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称 星形连接,有中线时,三只灯泡亮度一样,此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同;对于 负载不对称星形连接,无中线时,负载为单盏灯的一相灯最亮,而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大,在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接,必须是三相 四线制连接。六、实验结论在三线四线制不对称的负载连接中,中线的作用是:使不对称的各项负载得到相同的电压。七、思考题1、请问三相负载按星形或三角形连接,它们的线电压与相电压、线电流与相电流有何关系? 答:三相负载按星形连接,线电压二根号3倍相电压;线电流=相电流。三相负载按三角形连接,线电压=相电压;线电流=根号3倍相电流。2、说明在三相四线制供电系统中,中线的作用是什么?答:三相负载星形接法,对称时,有中线和没有中线是一样的当负载不对称也没有中线时, 会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁,使阻抗小的负载相电压低于额定电 压而变暗。均不能正常工作。中线的作用是:在三相不对称时,中线可以让三相负载仍获得对称 的相电压而正常工作。
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