刘斌“三相交流电路”实验范例.doc

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： 刘斌 学 号： 年级专业层次： 15级函授（春） 学习中心： 山东聊城函授站 提交时间： 2015 年 7 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.交流电压表或万用表 4.交流电流表 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。 测量值 负载情况 相电压 相电流 中线电流 中点电压 UUN’/V UVN’/V UWN’/V IU/A IV/A IW/A IN/A UN’N/V 对称 负载 有中线 124 124 124 0.268 0.266 0.271 0 无中线 125 125 123 0.268 0.267 0.270 1 不对称 负载 有中线 126 125 124 0.096 0.180 0.271 0.158 无中线 167 143 78 0.109 0.192 0.221 50 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 图3-4 两瓦特表法测功率 测量值 负载情况 线电流(A) 相电流(A) 负载电压(V) 功率(W) IU IV IW IUV IVW IWU UUV UVW UWU P1 P2 对称负载 0.600 0.593 0.598 0.348 0.345 0.352 213 212 215 -111 -109 不对称负载 0.428 0.313 0.508 0.124 0.234 0.355 220 217 216 -89.8 -63.4 表3-3