三相交流電路實驗報告

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1、 中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 實驗報告 課程名稱：電工電子學(xué) 實驗名稱：三相交流電路 實驗形式：在線模擬+現(xiàn)場實踐 提交形式：在線提交實驗報告 學(xué)生姓名： 姚貴陽 學(xué) 號：12806143004 年級專業(yè)層次：網(wǎng)絡(luò)12春油氣儲運專升本 學(xué)習(xí)中心： 聊城函授站 提交時間： 2012 年 6 月 9 日 一、實驗?zāi)康? 答： 1. 練習(xí)三相交流電路中負(fù)載的星形接法。 　　 2. 了解三相四線制中線的作用。 二、實驗原理 答： 1. 對稱三相電路中線、相電壓和線、相電流的關(guān)系

2、，三相電路中，負(fù)載的連接分為星形連接和三角形連接兩種。一般認(rèn)為電源提供的是對稱三相電壓。 　　（1）星形連接的負(fù)載如圖1所示： 　　 　 圖1 星形連接的三相電路 　　A、B、C表示電源端，N為電源的中性點（簡稱中點），N 為負(fù)載的中性點。無論是三線制或四線制，流過每一相負(fù)載的相電流恒等于與之相連的端線中的線電流： 　　　?。ㄏ聵?biāo)I表示線的變量，下標(biāo)p表示相的變量） 　　在四線制情況下，中線電流等于三個線電流的相量之和，即 　　端線之間的電位差（即線電壓）和每一相負(fù)載的相電壓之間有下列關(guān)系： 　　　　 　　　　 　　　　 　　當(dāng)三相電路對稱時，線、相電壓和線、相

3、電流都對稱，中線電流等于零，而線、相電壓滿足： 　　　　 （2）三角形連接的負(fù)載如圖2所示： 　　　 　 　　其特點是相電壓等于線電壓： 　　線電流和相電流之間的關(guān)系如下： 　　　　 　　當(dāng)三相電路對稱時，線、相電壓和線、相電流都對稱，此時線、相電流滿足： 　 　　2.不對稱三相電路 　　在三相三線制星形連接的電路中，若負(fù)載不對稱，電源中點和負(fù)載中點的電位不再相等，稱為中點位移，此時負(fù)載端各相電壓將不對稱，電流和線電壓也不對稱。 　　在三相四線制星形連接的電路中，如果中線的阻抗足夠小，那么負(fù)載端各相電壓基本對稱，線電壓也基本對稱，從而可看出中線在負(fù)載不對稱時起到了很重要

4、的作用。但由于負(fù)載不對稱，因此電流是不對稱的三相電流，這時的中線電流將不再為零。 　　在三角形連接的電路中，如果負(fù)載不對稱，負(fù)載的線、相電壓仍然對稱，但線、相電流不再對稱。 　　如果三相電路其中一相或兩相開路也屬于不對稱情況。 　　3.三相負(fù)載接線原則 　　連接后加在每相負(fù)載上的電壓應(yīng)等于其額定值。 三、實驗設(shè)備 答：1．燈箱 一個(燈泡，220V，25W)(DG04-S) 　　2．交流電壓表 一個(300V，600V)(DG053) 　　3．交流電流表 一個(5A、10A)(DG053) 四、實驗內(nèi)容及步驟 答：1．本實驗采用線電壓為220V的三相交流電源。測量該電源的線

5、電壓（UAB、UBC、UCA）和相電壓（UAO、UBO、UCO），并記錄之。 　　2．星形對稱有中線：按圖1接線，每相開3盞燈。測各線電壓、各相電壓、各相電流、兩中點間電壓UOO，記錄于表1中。 圖1 Y接電路 　　3．星形不對稱有中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。重復(fù)步驟2，觀察燈泡亮度有無變化。 　　4．星形對稱無中線：除去中線，每相開3盞燈，測各線電壓、各相電壓（每相負(fù)載上的電壓）、各相電流、UOO，記于表1中。 　　5．星形不對稱無中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞，重復(fù)步驟4，觀察燈泡亮度有無變化，有何規(guī)律。 　　表1星形接法數(shù)據(jù)表 　　　測量項目 工作

6、狀態(tài) 線電壓/V 相電壓/V 電流/A UOO/v UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO 對稱 負(fù)載 有中線 無中線 不對稱 負(fù)載 有中線 無中線 　　從表中可看出： 對于負(fù)載對稱星形連接有無中線對電路無影響，此時中線可以去掉。無中線時，對于負(fù)載對稱連接與有中線情況相同。所以負(fù)載對稱連接可用三相三線制連接

7、。對于負(fù)載不對稱星形連接，有中線時，三只燈泡亮度一樣，此時線電壓相電壓均與負(fù)載對稱星形連接相同；對于負(fù)載不對稱星形連接，無中線時，負(fù)載為單盞燈的一相燈最亮，而負(fù)載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非正常工作。所以對負(fù)載不對稱連接，必須是三相四線制連接。 五、實驗數(shù)據(jù)及分析 答： 表1星形接法數(shù)據(jù) 　　　測量項目 　工作狀態(tài) 線電壓/V 相電壓/V 電流/A UOO/v UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO 對稱 負(fù)載 有中線 229 230 229 1

8、32 132 132 0.246 0.249 0.250 0.05 0 無中線 229 230 229 132 131 131 0.246 0.248 0.249 0 0 不對稱 負(fù)載 有中線 229 230 229 134 133 131 0.085 0.167 0.250 0.143 0 無中線 229 230 229 178 151 84 0.098 0.178 0.205 0 52 　　從表中可看出： 　　對于負(fù)載對稱星形連接有無中線對電路無影響，此時中線可以去掉。無中線時，對于負(fù)載

9、對稱連接與有中線情況相同。所以負(fù)載對稱連接可用三相三線制連接。對于負(fù)載不對稱星形連接，有中線時，三只燈泡亮度一樣，此時線電壓相電壓均與負(fù)載對稱星形連接相同；對于負(fù)載不對稱星形連接，無中線時，負(fù)載為單盞燈的一相燈最亮，而負(fù)載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非正常工作。所以對負(fù)載不對稱連接，必須是三相四線制連接。 六、實驗結(jié)論 答：在三相四線制不對稱的負(fù)載連接中，中線的作用是：使不對稱的各相負(fù)載得到相同的相電壓。 七、思考題 1、請問三相負(fù)載按星形或三角形連接，它們的線電壓與相電壓、線電流與相電流有何關(guān)系？ 答：線電壓：兩相之間的電壓（實際也就是兩條相線之前

10、的電壓） 相電壓：一相對地的電壓（實際也就是相線與地之間的電壓，中性線接地系統(tǒng)也就是相線與中性線間的電壓，普通民用三相四線制線電網(wǎng)中即為火線和零線間的電壓） 線電流：導(dǎo)線上的電流。 相電流：每一相上電流，星形負(fù)載時即為流過每一相負(fù)載的電流。 三相交流電路中負(fù)載星形連接時對負(fù)載側(cè)： 線電壓=1。732相電壓 線電流=相電流。 2、說明在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是什么？ 答：三相負(fù)載星形接法，對稱時，有中線和沒有中線是一樣的 當(dāng)負(fù)載不對稱也沒有中線時，會使阻抗大的負(fù)載的實際相電壓高于額定電壓而變亮或燒毀，使阻抗小的負(fù)載相電壓低于額定電壓而變暗。均不能正常工作。中線的作用是：在三相不對稱時，中線可以讓三相負(fù)載仍獲得對稱的相電壓而正常工作。