Multisim三相电路仿真实验.docx

实验六 三相电路仿真实验 一、实验目的 1、 熟练运用 Multisim 正确连接电路，对不同联接情况进行仿真； 2、 对称负载和非对称负载电压电流的测量，并能根据测量数据进行分析总结； 3、 加深对三相四线制供电系统中性线作用的理解。 4、 掌握示波器的连接及仿真使用方法。 5、 进一步提高分析、判断和查找故障的能力。 二、实验仪器 1． PC 机一台 2． Multisim 软件开发系统一套 三、实验要求 1．绘制出三相交流电源的连接及波形观察 ２ .学习示波器的使用及设置。 3．仿真分析三相电路的相关内容。 ４ .掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明 1、负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。这种联接方式的 特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。 2、负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。这种联接方式 的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接至电源的三根相线 上。 3、电流、电压的“线量”与“相量”关系 测量电流与电压的线量与相量关系，是在对称负载的条件下进行的。画仿真图时要注 意。 负载对称星形联接时，线量与相量的关系为： （1） UL3U P （2） IL IP 负载对称三角形联接时，线量与相量的关系为： （1） UL UP （ 2） IL3IP 4、星形联接时中性线的作用 三相四线制负载对称时中性线上无电流，不对称时中性线上有电流。中性线的作用是 能将三相电源及负载变成三个独立回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。 -- 1 如果中性线断开， 这时线电压仍然对称， 但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏， 各相负载承受的相电压高低不一，有的可能会造成欠压，有的可能会过载。 五、实验内容及参考实验步骤 （一）、建立三相测试电路如下 ： X1 V1 J3 U 1 5 Key = C 220 V 220 V 0 50 Hz 0Deg X2 V2 N V 2 220 V N 220 V 50 Hz 6 120Deg X3 V3 W 3 220 V 220 V X4 J1 J2 50 Hz 240Deg 4 Key = B Key = A 220 V 0 图 1 三相负载星形联接实验电路图 1．接入示波器：测量 ABC 三相电压波形。并在下表中绘出图形。 Timebase： _________/DIV 三相电压相位差： φ=__________ 。 （二）、三相对称星形负载的电压、电流测量 1）使用 Multisim 软件绘制电路图 1，图中相电压有效值为 220V 。 2）正确接入电压表和电流表， J1 打开， J2 、 J3 闭合，测量对称星形负载在三相四线制（有中性线）时各线电压、相电压、相（线）电流和中性线电流、中性点位移电压。 记入表 1 中。 （ 3）打开开关 J2，测量对称星形负载在三相三线制 （无中性线） 时电压、 相电压、 相（线） 2 电流、中性线电流和中性点位移电压，记入表 1 中。 表 1 三相对称星形负载的电压、电流 项目 线电压 /V 相电压 /V 线电流 /A U /V IN N/A 分类 U UVWUWU UUNUVN ’ N ’ N UWNIUIVIW UV 有中 负载 性线 对称 无中 性线 4）根据测量数据分析三相对称星形负载联接时电压、电流“线量”与“相量”的 关系。 结论： （三）、三相不对称星形负载的电压、电流测量 1）正确接入电压表和电流表， J1 闭合， J2 、 J3 闭合，测量不对称星形负载在三相四线制（有中性线）时各线电压、相电压、相（线）电流和中性线电流、中性点位移电压。 记入表 2 中。 2）打开开关 J2，测量不对称星形负载在三相三线制（无中性线）时各线电压、相电 压、相（线）电流、中性线电流和中性点位移电压，记入表 2 中。 表 2 三相不对称星形负载的电压、电流 项目 线电压 /V 相电压 /V 线电流 /A I N’N/ UN’ N/ 分类 UV VW WU UN VN WN I U I V I WA V U U U U U U 有中 负载 性线 不 无中 对称 性线 3）根据测量数据分析，说明三相负载不对称时中性线的主要作用，由此得出为什么中性线不允许加装熔断器的原因？ 在负载不对称的时候依然获得的对称的相电压。 结论： -- 3 （四）、三相电路星形联结测试功率： 1、画出如下图： X1 5 VA 120V_100W 120 V 50 Hz X2 0Deg 0 3 VC VB 120V_100W 120 V 120 V 50 Hz 50 Hz 240Deg 120Deg 1 X3 2 120V_100W 2．接入功率表