三相交流電路電壓、電流的測量-

1、一、實(shí)驗?zāi)康?.熟悉三相負(fù)載的兩種接法,并驗證電壓和電流的線值和相值的關(guān)系。2.充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。二、實(shí)驗儀器1.三相自耦調(diào)壓器2.三相燈組負(fù)載(三組三、實(shí)驗原理1.三相負(fù)載可接成星形(又稱“Y”接或三角形(又稱""接,當(dāng)三相對稱負(fù)載作Y 形聯(lián)接時,線電壓U l是相電壓U p 的3倍。線電流I l等于相電流I p,即U L=3U p I L=I p當(dāng)采用三相四線制接法時,流過中線的電流I0=0,所以可以省去中線。當(dāng)對稱三相負(fù)載作形聯(lián)接時,有I L=3Ip, U L=Up2.不對稱三相負(fù)載作Y 聯(lián)接時,必須采用三相四線制接法,即Y0接法。而且中線必須牢固聯(lián)

2、接,以保證三相不對稱負(fù)載的每相電壓維持對稱不變。倘若中線斷開,會導(dǎo)致三相負(fù)載電壓的不對稱,致使負(fù)載輕的那一相的相電壓過高,使負(fù)載遭受損壞;負(fù)載重的一相相電壓又過低,使負(fù)載不能正常工作。尤其是對于三相照明負(fù)載,無條件地一律采用Y0接法。3.當(dāng)不對稱負(fù)載作接時,I L3Ip,但只要電源的線電壓U L對稱,加在三相負(fù)載上的電壓仍是對稱的,對各相負(fù)載工作沒有影響。四、實(shí)驗內(nèi)容1.三相負(fù)載星形聯(lián)接按圖7-1線路組接實(shí)驗電路。即三相燈組負(fù)載經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接通三相對稱電源,將三相調(diào)壓器的旋柄置于三相電壓輸出為0V的位置,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后。方可合上三相電源開關(guān),然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出,使輸出的三相線電壓為22

3、0V,按表1數(shù)據(jù)表格所列各項要求分別測量三相負(fù)載的線電壓、相電壓、線電流(相電流、中線電流、電源與負(fù)載中點(diǎn)的電壓,記錄之。并觀察各相燈組亮暗的變化程度,特別要注意觀察中線的作用。1三相負(fù)載星形連接且采用三相四線制供電按圖7-1線路組接實(shí)驗電路,是輸出的三相線電壓為220V。2按數(shù)據(jù)表格所列各項要求分別測量三相負(fù)載的線電壓、相電壓、相電流、中線電流、電源與負(fù)載中點(diǎn)間的電壓,記錄之。U U(AI A220VXV V(BI B220VYW W(CI CI D ZN 圖7-1表1負(fù)載情況測量數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)相電流(A線電壓(V相電壓(V中線電流A相B相C相Ia Ib Ic Ua Ub Uc Ua Ub U

4、c I(AY o(有中線接對稱負(fù)載3 3 3 0.25 0.25 0.25220V 125 122 125 0.05Y o(有中線接不對稱負(fù)載1 2 3 0.08 0.16 0.25 127 122 125 0.15 Y o(有中線B相斷開3 3 3 0.25 0 0.25 126 122 125 0.26研究問題(一:1.通過數(shù)據(jù)說明三相對稱負(fù)載作Y形聯(lián)接時是否U L=3U p。2.不對稱三相負(fù)載作星形聯(lián)接時,采用三相四線制接法,是否能保證滿足三相負(fù)載中每相負(fù)載的額定電壓。3.通過實(shí)驗數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論:答:通過實(shí)驗證明三相負(fù)載作Y型連接時,U L=3U P,I L=I P。而不對稱三相負(fù)載進(jìn)

5、行Y形連接時,必須采用三相四線制接法,其中,中線有其重要的作用,保證各相不對稱負(fù)載的每相電壓維持對稱不變。三相負(fù)載星形連接且采用三相三線制供電1按圖7-2線路連接實(shí)驗電路,是輸出的三相線電壓為220V。2按數(shù)據(jù)表格所列各項要求分別測量三相負(fù)載的線電壓、相電壓、相電流、中線電流與負(fù)載中點(diǎn)間的電壓,記錄于表2。U U(A I A220VXV V(BI B220VYW W(C I CZN圖7-2表2研究問題(二:1. 通過數(shù)據(jù)說明不對稱三相負(fù)載作星形聯(lián)接時,采用三相三線制接法,是否能保證滿足三相負(fù)載中每相負(fù)載的額定電壓。2. 如果采用三相三線制供電或總干線的中線上接保險絲,萬一某一負(fù)載短路,保險絲燒

6、斷會造成什么現(xiàn)象發(fā)生? 3. 通過實(shí)驗數(shù)據(jù)得到以下結(jié)論:答:當(dāng)不對稱負(fù)載進(jìn)行三角形連接時,I L 3I P 。但只要電源的線電壓不對稱,加在三相負(fù)載上的電壓仍然是對稱的,對各相負(fù)載工作沒有影響。三相負(fù)載三角形連接(三相三線制供電按圖7-3改接電路,接通三相電源,調(diào)節(jié)調(diào)壓器,使其輸出線電壓為220V ,按數(shù)據(jù)表格的內(nèi)容進(jìn)行測試。 負(fù)載 情況測量數(shù)據(jù)開燈盞數(shù) 相電流(A 線電壓(V 相電壓(V 中線電壓 A 相 B 相 C 相 Ia Ib Ic Ua Ub Uc Ua Ub Uc U No (V Y o (無中線接對稱負(fù)載 3 3 3 0.25 0.25 0.25 220V 122 122 122

7、 7Y o (無中線接不對稱負(fù)載 1 2 3 0.10 0.17 0.20 165 140 75 50Y o (無中線B 相斷開3 3 3 0.23 0 0.23 105 188 107 60負(fù)載 情況 測量 數(shù)據(jù) 開燈 盞數(shù) 線電壓=相電壓(V 線電流(A 相電流(A A 相B 相C 相 U ABU BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA 接三相平衡3 3 32200.570.570.570.330.320.32圖7-3 表3五、預(yù)習(xí)思考題1. 三相負(fù)載根據(jù)什么條件作星形或三角形連接?答:三相負(fù)載星形或三角形連接,是根據(jù)繞組(如電動機(jī)或用電器的額定電壓連接的。負(fù)

8、載額定電壓是220V 的星形連接;額定電壓是380V 的三角形連接。2. 復(fù)習(xí)三相交流電路有關(guān)內(nèi)容,分析三相星形連接不對稱負(fù)載在無中線情況下,當(dāng)某相負(fù)載開路或短路時會出現(xiàn)什么情況?如果接上中線,情況又如何?答:無中線情況下要有一相短路相當(dāng)于把線電壓380V 直接加在另外兩相負(fù)載上,結(jié)果就是把這兩相負(fù)載也燒掉,若是開路的話因兩相都是不對稱負(fù)載,分得電壓不同一樣要燒?？傊切谓臃ㄇ也粚ΨQ,那么負(fù)載中線斷開肯定會燒壞負(fù)載。接上中線不會燒壞負(fù)載。3. 本次實(shí)驗中為何要通過三相調(diào)壓器將380V 的市電線電壓降為220V 的線電壓使用?答:380v / 220v 是線電壓和相電壓的關(guān)系,如果用電器是三相電的話,就用380伏,如果是單相電的用220伏。如果三相用電器額定電壓是220伏,則要用到變壓器進(jìn)行變壓。六、實(shí)驗報告要求1. 用實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)驗證對稱三相電路中的關(guān)系。 答:三相負(fù)載作Y 型連接時,U L =3U P由表1中的實(shí)驗數(shù)據(jù)得:3U P =3 *125=217V 220V2. 用實(shí)驗數(shù)據(jù)和觀察到得現(xiàn)象,總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。答:當(dāng)三相負(fù)載不對稱時,中線提供各相電流的回路,保證各相不對稱負(fù)載的每相電壓維持對稱不變。3. 不對稱三角形連接的負(fù)載,能否正常工作?實(shí)驗?zāi)芊褡C明這一點(diǎn)?答:不對稱三角形連