实验4三相交流电路的研究及相序的测量.doc

实验四 三相交流电路的研究及相序的测量
一、实验目的
1、掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间的关系。
2、充分理解三相四线供电系统中中线的作用。

二、实验内容
1、三相负载星形联接，三相四线制Y0形联接（有中线）；三相三线制Y形联接（无中线）；验证这两种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间的关系。判断三相电源的相序。
2、负载三角形联接（三相三线制供电），验证这种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间的关系。

三、实验仪器与设备
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
三相交流电源
3φ 0～220V
1
实验台固定部分
2
三相自耦调压器

1
实验台固定部分
3
交流电压表

1
实验台固定部分
4
交流电流表

1
实验台固定部分
5
三相灯组负载
25W/220V 白炽灯
9
实验挂箱ZYDG08
6
电流插座

若干
实验挂箱ZYDG09

四、实验原理
1、三相负载可接成星形（又称“Y”接）或三角形（又称“△”接），当三相对称负载作Y形联接时，线电压U1是相电压UP的倍，线电流I1等于相电流IP。即
当采用三相四线制接法时，流过中线的电流I0＝0，所以可以省去中线。当对称三相负载作△形联接时，有。
2、不对称三相负载作Y联接时，必须采用三相四线制接法，即Y0接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若三相负载不对称而又无中线（即三相三线制Y接）时，，负载的三个相电压不再平衡，各相电流也不相等，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。
3、对于不对称负载作△接时，，但只要电源的线电压U1对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，各相负载工作没有影响。
4、为防止三相负载不对称而又无中线时相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相220V电源”，即线电压为220V，可以通过三相自耦调压器来实现。

五、实验注意事项
1、本实验采用三相交流市电，线电压为380V，应穿绝缘鞋进入实验室。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。
2、每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守经老师检查后通电；先断电，后拆线的实验操作原则。
4、为防止三相负载不对称而又无中线时相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相220V电源”，即线电压为220V，可以通过三相自耦调压器来实现。

六、实验内容与步骤
1、 三相负载星形联接
按图4.1线路组接实验电路，即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称220v电源，经指导教师检查后，方可合上三相电源开关，（220v三相电源即火线与火线之间的线电压为220V；亦即U、V之间的电压为220V，V、W之间的电压为220V，U、W之间的电压为220V）。
图4.1三相负载星形联接
（1） 三相四线制Y0形联接（有中线）
按表4.1要求，测量有中线时三相负载对称和不对称情况下的线电压、相电压、线电流（相电流）和中线电流之值，并观察各相灯组亮暗程度是否一致，特别要注意观察中线的作用。

表4.1三相四线制Y0形联接（有中线）
测量
数据
负载
情况
开灯盏数
线电流(A)
线电压（V）
相电压（V）
中线
电流
IO（A）
中 点
电压UNO(V)
A相
B
相
C
相
IA
IB
IC
UAB
UBC
UCA
UAO
UBO
UCO
Y0接
平衡负载
3
3
3

Y0接
不平衡负载
1
2
3

Y0接
B相断开
1
断
3

（2） 三相三线制Y形联接（无中线）
将中线断开，测量无中线时三相负载对称和不对称情况下的线电压、相电压、线电流（相电流）、电源与负载中点间的电压，记录之，并观察各相灯亮暗的变化程度。
表4.2三相三线制Y形联接（无中线）
测量
数据
负载
情况
开灯盏数
线电流(A)
线电压（V）
相电压（V）
中 点
电压UNO(V)
A
相
B
相
C
相
IA
IB
IC
UAB
UBC
UCA
UAO
UBO
UC0
Y接
平衡负载
3
3
3

Y接
不平衡负载
1
2
3

Y接
B相断开
1
断
3

2、 负载三角形联接（三相三线制供电）
按图4.2改接线路，经指导教师检查后接通三相电源，按数据表格的内容进行测试。
图4.3负载三角形联接

表4.3 负载三角形联接
测量
数据
负载
情况
开灯盏数
线电流(A)
线电压=相电压（V）
相电流（A）
A-B
相
B-C相
C-A相
IA线
IB线
IC线
UAB
UBC
UCA
IA相
IB相
IC相
△接
三相平衡
3
3
3

△接三相不平衡
1
2
3

七、实验思考题
1、三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？
2、复习三相交流电路有关内容，分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？
3、本次实验中为什么要通过三相调压器将380V的市电线电压降为220V的线电压使用？