电工电子学实验告相交流电路.doc

电工电子学实验报告_实验三_三相交流电路 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、主要仪器设备 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 三、实验内容 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)。 U/V U/V U/V U/V U/V U/V UVVWWUUNVNWN 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 相电压 相电流 中线电流 中点电压 负载情况 U/V U/V U/V I/A I/A I/A I/A U/V UN’VN’WN’UVWNN’N 对称 有中线 124 124 124 0.268 0.266 0.271 0 负载 无中线 125 125 123 0.268 0.267 0.270 1 不对称 有中线 126 125 124 0.096 0.180 0.271 0.158 负载 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 线电流(A) 相电流(A) 负载电压(V) 功率(W) 测量值 负载情况 I I I I I I U U U P P UVWUVVWWUUVVWWU12 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 四、实验总结 1.根据实验数据，总结对称负载星形联结时相电压和线电压之间的数值关系，以及三角形联结时相电流和线电流之间的数值关系。 (1).星形连结: 根据表3-1，可得:星形联结情况下，不接负载时，各路之间的线电压和各分电源的相电压都分别相同，即U= U=U=(218+219+220)/3=219V;U=U=U=127V(本次实验中这三个电压为手动调节UVVWWUUNVNWN 所得)。可以计算:219/127=1.7244?，即:线电压为相电压的倍，与理论相符。 33 根据表3-2，可得:星形联结情况下，接对称负载时，线电压不变，仍为表3-1中的数据;而相电压在有中线都为124V，在无中线时分别为125V、125V、123V，因此可认为它们是相同的。由此，得到的结论与上文相同，即:有中线时，219/124=1.7661?，线电压为相电压的倍;无中线时，33(125+125+123)/3=124.3，219/124.3=1.7619?，线电压为相电压的倍。 33 综上所述，在对称负载星形联结时，不论是否接上负载(这里指全部接上或全部不接)、是否有中线，线电压都为相电压的倍。 3 (2).三角形联结 -2的数据，按比例画出不对称负载星形联结三相四线制(有中线)的电流向量图，并说明中线2.根据表3 的作用。 不对称负载星形联结三相四线制(有中线)电流向量 图如左图所示，根据I+I+I=I，且根据对称关系三个UVWN 相电流之间的夹角各为120o，因而根据几何关系画出I。N 可见，I在数值的大小上和三个相电流并不成线性关系，N 而在角度(相位)上也没有直观的规律。这是因为I是由三N 个互成120o的相电流合成的电流，是矢量的，与直流电 路的电流有很多不同性质，因而要讲大小与方向结合计算 才有意义。 中线的作用:由左图可知，在不对称负载星形联结(有 中线)电路中，中线电流不为0，因而如若去掉中线必会 改变电路中电流的流向，导致各相负载电压不同(即表3-2 中不对称且无中线的情况)，这时部分负载可能会由于电 流过大而烧毁。因此中线起到了电路中作为各相电流的回 路的作用，能够保证各相负载两端的电压相同(据表3-2 也可看出)，就能够保证负载正常运行，不致损坏。因此 中线在星形联结中是