三相交流电路实验报告

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中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称:电工电子学实验名称:三相交流电路实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名:高燕学号:14955380007年级专业层次:1403石油化工生产技术高起专学习中心:河北奥鹏提交时间:2014年12月27日一、实验目的答:1.练习三相交流电路中负载的星形接法。2.了解三相四线制中线的作用。二、实验原理答:1.对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系,三相电路中,负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。(1)星形连接的负载如图1所示:图1星形连接的三相电路A、B、C表示电源端,N为电源的中性点(简称中点),N'为负载的中性点。无论是三线制或四线制,流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流:(下标I表示线的变量,下标p表示相的变量)在四线制情况下,中线电流等于三个线电流的相量之和,即端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系:当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,中线电流等于零,而线、相电压满足:(2)三角形连接的负载如图2所示:其特点是相电压等于线电压:线电流和相电流之间的关系如下:当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,此时线、相电流满足:2.不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中,若负载不对称,电源中点和负载中点的电位不再相等,称为中点位移,此时负载端各相电压将不对称,电流和线电压也不对称。在三相四线制星形连接的电路中,如果中线的阻抗足够小,那么负载端各相电压基本对称,线电压也基本对称,从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。但由于负载不对称,因此电流是不对称的三相电流,这时的中线电流将不再为零。在三角形连接的电路中,如果负载不对称,负载的线、相电压仍然对称,但线、相电流不再对称。如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。3.三相负载接线原则连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。三、实验设备答:1.灯箱一个(灯泡,220V,25W)(DG04-S)2.交流电压表一个(300V,600V)(DG053)3.交流电流表一个(5A、10A)(DG053)四、实验内容及步骤答:1.本实验采用线电压为220V的三相交流电源。测量该电源的线电压(UAB、UBC、UCA)和相电压(UAO、UBO、UCO),并记录之。2.星形对称有中线:按图1接线,每相开3盏灯。测各线电压、各相电压、各相电流、两中点间电压UOO',记录于表1中。图1Y接电路3.星形不对称有中线:各相灯数分别为1、2、3盏。重复步骤2,观察灯泡亮度有无变化。4.星形对称无中线:除去中线,每相开3盏灯,测各线电压、各相电压(每相负载上的电压)、各相电流、UOO',记于表1中。5.星形不对称无中线:各相灯数分别为1、2、3盏,重复步骤4,观察灯泡亮度有无变化,有何规律。表1星形接法数据表测量项目工作状态线电压/V相电压/V电流/AUOO'/vUABUBCUCAUAO'UBO'UCO'IAIBICIO对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线从表中可看出:对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响,此时中线可以去掉。无中线时,对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接,有中线时,三只灯泡亮度一样,此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同;对于负载不对称星形连接,无中线时,负载为单盏灯的一相灯最亮,而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大,在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接,必须是三相四线制连接。五、实验数据及分析答:表1星形接法数据测量项目工作状态线电压/V相电压/V电流/AUOO'/vUABUBCUCAUAO'UBO'UCO'IAIBICIO对称负载有中线2292302291321321320.2460.2490.2500.050无中线2292302291321311310.2460.2480.24900不对称负载有中线2292302291341331310.0850.1670.2500.1430无中线229230229178151840.0980.1780.205052从表中可看出:对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响,此时中线可以去掉。无中线时,对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接,有中线时,三只灯泡亮度一样,此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同;对于负载不对称星形连接,无中线时,负载为单盏灯的一相灯最亮,而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大,在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接,必须是三相四线制连接。六、实验结论答:在三相四线制不对称的负载连接中,中线的作用是:使不对称的各相负载得到相同的相电压。七、思考题1、请问三相负载按星形或三角形连接,它们的线电压与相电压、线电流与相电流有何关系?答:线电压:两相之间的电压(实际也就是两条相线之前的电压)相电压:一相对地的电压(实际也就是相线与地之间的电压,中性线接地系统也就是相线与中性线间的电压,普通民用三相四线制线电网中即为火线和零线间的电压)线电流:导线上的电流。相电流:每一相上电流,星形负载时即为流过每一相负载的电流。三相交流电路中负载星形连接时对负载侧:线电压=1。732相电压线电流=相电流。2、说明在三相四线制供电系统中,中线的作用是什么?答:三相负载星形接法,对称时,有中线和没有中线是一样的当负载不对称也没有中线时,会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁,使阻抗小的负载相电压低于额定电压而变暗。均不能正常工作。中线的作用是:在三相不对称时,中线可以让三相负载仍获得对称的相电压而正常工作。

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