实验三 三相交流电路电压、电流的测量.doc

实验三　三相交流电路电压、电流的测量

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、相电压及线、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、原理说明
　　1. 三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接)。当三相对称负载作星形联接时，线电压Ul是相电压Up的倍。线电流Il等于相电流Ip，即
　　　　Ul＝，　　Il＝Ip
　　在这种情况下，流过中线的电流I0＝0， 所以可以省去中线。由三相三线制电源供电，无中线的星形联接称为Ｙ接法。
　　当对称三相负载作△形联接时，有Il＝Ip，　　Ul＝Up。
2. 不对称三相负载作星形联接时,必须采用三相四线制接法，即Yo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。
　　倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，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. 当不对称负载作△接时，Il≠Ip，但只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。
三、实验设备
序号
名 称
型号与规格
数量
备注
1
交流电压表
0～500V
1

2
交流电流表
0～5A
1

3
万用表

1
自备
4
三相自耦调压器

1

5
三相灯组负载
220V，25W白炽灯
9
HE-17
6
电流插座

3
屏上
四、实验内容
1. 三相负载星形联接（三相四线制供电）
按图31-1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电源。将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表31-1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。

　图31-1
表31-1
测量数据

实验内容
（负载情况）
开灯盏数
线电流（A）
线电压（V）
相电压（V）
中线电流I0
(A)
中点电压UN0
(V)
A
相
B
相
C
相
IA
IB
IC
UAB
UBC
UCA
UA0
UB0
UC0
Y0接平衡负载
3
3
3

Y接平衡负载
3
3
3

Y0接不平衡负载
1
2
3

Y接不平衡负载
1
2
3

Y0接B相断开
1

3

Y接B相断开
1

3

1. 负载三角形联接（三相三线制供电）
按图31-2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V，并按表31-2的内容进行测试。

图 31-2
表31-2
测量数据

负载情况
开 灯 盏 数
线电压=相电压(V)
线电流(A)
相电流(A)
A-B相
B-C相
C-A相
UAB
UBC
UCA
IA
IB
IC
IAB
IBC
ICA
三相平衡
3
3
3

三相不平衡
1
2
3

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，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。
3. 星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。
4．为避免烧坏灯泡，HE-17实验箱内设有过压保护装置。当任一相电压＞245~250V时，即声光报警并跳闸。因此，在做Y接不平衡负载或缺相实验时，所加线
电压应以最高相电压＜240V为宜。
六、预习思考题
　　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， 试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？
七、实验报告
　　1. 用实验测得的数据验证对称三相电路中的关系。
　　2. 用实验数据和观察到的现象， 总结三相四线供电系统中中线的作用。
　　3. 不对称三角形联接的负载，能否正常工作？ 实验是否能证明这一点？
　　4. 根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图， 并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。
2. 心得体会及其它。