2020中国石油大学(华东)《电工电子学》实验报告

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：学号：刘玉平2034818100003年级专业层次：学习中心：20级能源与动力工程山东滨州国航函授站提交时间：2020年6月2日一、实验目的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（U、U、U）和相ABBCCA电压（U、U、U），并记录之。AOBOCO2.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U，记录于表1中。OO'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、U，记于表1中。OO'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线电压/V相电压/V电流/AU/v工作状态对称有中线UUABBCUUCAAO'UBO'UIIICO'ABCIOO'O负载不对称负载无中线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、实验数据及分析表1星形接法数据表测量项目线电压/V相电压/V电流/AU/v工作状态UUUABBCCAUAO'UBO'UIIICO'ABCIOO'O对称有中线2292302291321321320.20.20.25046490.050负载无中线2292302291321311310.2460.2480.24900不对称有中线2292302291341331310.0850.10.267500.1430负载无中线229230229178151840.00.10.2987805052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、实验结论在三线四线制不对称的负载连接中，中线的作用是：使不对称的各项负载得到相同的电压。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：三相输电线各线(火线)间的电压叫线电压,任一相线与中性线（零线）之间的电压叫相电压。线电压的大小为相电压的1.73倍，也就是根号3倍。对称负载作星形连接时，线电压是相电压的根号3倍，线电流等于相电流。星型连接，线电压是相电压的根号3倍，线电流等于相电流;三角形连接时，线电流是相电流的根号3倍，相电压等于线电压。2、说明在三相四线制供电系统中，中线的作用是什么？答：在三线四线制不对称的负载连接中，中线的作用是：使不对称的各项负载得到相同的电压。