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实验四三相交流电路电压电流的测量
实验四 三相交流电路电压、电流的测量
一、实验目的
1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法, 验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。
2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、原理说明
1. 三相负载可接成星形(又称“Y”接)或三角形(又称△接)。当三相对称负载作Y形联接时,线电压UL是相电压Up的倍。线电流IL等于相电流Ip,即
UL=, IL=Ip
在这种情况下,流过中线的电流I0=0, 所以可以省去中线。
当对称三相负载作△形联接时,有IL=Ip, UL=Up。
2. 不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法,即Yo接法。而且中线必须牢固联接,以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏;负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载,无条件地一律采用Y0接法。
3. 当不对称负载作△接时,IL≠Ip,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。
三、实验设备
序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0~500V 1 2 交流电流表 0~5A 1 3 万用表 1 自备 4 三相自耦调压器 1 5 三相灯组负载 220V,15W白炽灯 9 DGJ-04 6 电门插座 3 DGJ-04 四、实验内容
1. 三相负载星形联接(三相四线制供电)
按图24-1线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置(即逆时针旋到底)。经指导教师检查合格后,方可开启实验台电源,然后调节调压器的输出,使输出的三相线电压为220V,并按下述内容完成各项实验,分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表24-1中,并观察各相灯组亮暗的变化程度,特别要注意观察中线的作用。
图24-1
表24-1
测量数据
实验内容
(负载情况) 开灯盏数 线电流(A) 线电压(V) 相电压(V) 中线电流I0
(A) 中点电压UN0
(V) A
相 B
相 C
相 IA IB IC UAB UBC UCA UA0 UB0 UC0 Y0接平衡负载 3 3 3 Y接平衡负载 3 3 3 Y0接不平衡负载 1 2 3 Y接不平衡负载 1 2 3 2. 负载三角形联接(三相三线制供电)
按图24-2改接线路,经指导教师检查合格后接通三相电源,并调节调压器,使其输出线电压为220V,并按表24-2的内容进行测试。
图24-2
表24-2
测量数据
负载情况 开 灯 盏 数 线电压=相电压(V) 线电流(A) 相电流(A) A-B相 B-C相 C-A相 UAB UBC UCA IA IB IC IAB IBC ICA 三相平衡 3 3 3 三相不平衡 1 2 3 五、实验注意事项
1. 本实验采用三相交流市电,线电压为380V, 应穿绝缘鞋进实验室。实验时要注意人身安全,不可触及导电部件,防止意外事故发生。
2. 每次接线完毕,同组同学应自查一遍, 然后由指导教师检查后,方可接通电源,必须严格遵守先断电、再接线、后通电;先断电、后拆线的实验操作原则。
3. 星形负载作短路实验时,必须首先断开中线,以免发生短路事故。
4.为避免烧坏灯泡,DGJ-04实验挂箱内设有过压保护装置。关系。
2. 用实验数据和观察到的现象, 总结三相四线供电系统中中线的作用。
3. 不对称三角形联接的负载,能否正常工作? 实验是否能证明这一点?
4. 根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图, 并求出线电流值,然后与实验测得的线电流作比较,分析之。
5. 心得体会及其他。
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