实验四 三相交流电路负载测量连接.doc

实验四 三相交流电路负载的测量连接 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。 1.充分理解三相四线供电糸统中中线的作用。 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 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Y0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。，使输出的三相 三﹑实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 1 交流电压表 0～500V 1 2 交流电流表 0～5A 1 3 万用表 1 4 三相自耦调压器 1 5 三相灯组负载 220V,15W白炽灯 9 6 电门插座 3 四﹑实验内容 三相负载星形联接（三相四线制供电） 按图4-1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。将三相调压器的悬柄置于输出为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4-1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4-1 表4-1 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 YO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 YO接B相断开 1 3 Y接B相断开 1 3 Y接B相短路 1 3 负载三角形联接（三相三线制供电） 按图4-2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4-2的内容进行测试。 图4-2 表4-2 测量数据 负载情况 开灯数据 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 I 三相平衡 3 3 3 三相不平衡 1 2 3 五﹑预习思考题 1. 三相负载根据什么条件作星形或三角形连接? 任何设备都要在负载所能承载的电压等于它的额定电压的情况下才能正常工作，所以要根据负载的额定电压决定负载的连接方式。星型连接中，线电压是相电压的倍，线电流等于相电流。而三角形接法中，相电压等于线电压，线电流是相电流的倍，三相负载做三角形连接时的相电压是做星形连接时的相电压的倍，所以三相负载连接到电源时要根据负载的额定电压确定连接方式。 2.分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下,当某相负载开路或短路时会出现什么情况?如果接上中线,情况又如何? 当三相负载不对称时，各相电流不一定相等，相位差不一定为120·，此时中线电流不一定为0。1）如果中线取消并A负载开路，则另外两负载相当于串联在端线上，其电压之和增大到线电压，大于正常工作电压，不能正常工作。且A负载线电压正常，相电压增大到线电压。2）如果无中线且一负载A短路，则另外两负载各自的相电压都升高到线电压，电流大于正常值，，无法正常工作，而负载A线电压正常，相电压为0。如果星形连接无中线，电器容易烧坏。3）如果连上中线，负载A开路时， 两外两负载线电压，相电压正常，正常工作，而负载A线电压降到相电压，且负载A电流为0。4）如果有中线且负载A短路，两外两负载由于承受短路时的过电压而闪亮，而负载A则因通过太大短路电流而被烧毁，然后两负载线电压，相电压正常，正常工作。 3．本次实验中为什么要通过三相调压器将380V的市电线电压降为220V的线电压使用? 是为了保护电器不被烧毁。如果三相对称负载星形连接，流过各负载的电流大小相等，各相电流与对应的相电压相位差仍为120·，中线电流