实训三三相交流电路电压电流的测量.doc

实训三 三相交流电路电压电流的测量

一、实验目的
（1）学会三相负载星形和三角形的连接方法、掌握这两种接法的线电压和相电压，线电流和相电流的测量方法。
（2）观察分析三相四线制中,当负载不对称时中线的作用。

二、内容说明
将三相灯板负载（实验图1.10-1）各相的一端U2、V2、W2接在一起，形成中点。各相的另一端（U1、V1、W1）。则分别接至三相电源即为星形连接。这时相电流等于线电流，如电源为对称三相电压，则因线电压是对应的相电压的矢量差。在负载对称时它们的有效值相差倍，即U线=×U相

图1.10-1

这时各相电流也对称，电流中点与负载中点之间的电压为零，如用中线将两中点之间连接起来，中线电流也等于零，如果负载不对称，则中线就有电流流过，这时如将中线断开，三相负载的各相电压不再对称。各相电灯出现亮、暗不同的现象，这就是中点位移引起各相电压不等的结果。
如果将实验图1.10-1的三相负载（灯板）的U2与V1； V2与W1；W2与U1分别相连，再在这些连接点上引出三根导线至三相电源，即为三角形连接法。这时线电压等于相电压，但线电流为对应的两相电流的矢量差，负载对称时，它们也有倍的关系，即
I线=×I相
若负载不对称，虽然不再有倍的关系，但线电流仍为相应的相电流矢量差。这时只有通过矢量图方能计算它们的大小和相位。

三、仪器设备和选用组件箱
名称
数量
备注
电源控制屏GDS-01
1

动态元件实验GDS-06A
1

三相负载及电度表GDS-08
1

荧光灯、可变电容GDS-09
1

交流电压表GDS-11
1

交流电流表GDS-12
1

四、实验内容及步骤
l．三相负载星形连接
（1）将三相灯负载按星形接法联接，并接至三相电源输出U、V、W、N，将开关置于三相联调状态，并将电流插孔串接入回路中，便于测量相电流调节三相联调旋钮，三相线电压同时升高，将三相相电压调至220V。

图1.10-2
（2）测三相负载对称时，有中线情况下各线电压UAB、UBC、UCA、相电压UA、UB、UC、各相电流Ia、Ib、Ic和中线电流IN的数值，记入星形连接表中，表1.10-（1）。
（3）三相负载仍对称，将中线拆除，测各线电压、相电压、相电流及负载中点及电源中点之间的电压，记入同一表。看一看此时三相灯的亮度是否有不同。
（4）测量有中线时，三相负载不对称（如A相一盏灯，B相二盏，C相三盏）情况下各线电压，相电压，相电流及中线电流，并观察一下三相灯的亮度有否不同。
（5）测量中线拆除时, 应该将线电压调到220V，测三相负载不对称情况下各线电压，相电压，相电流，负载中点与电源中点间电压，观察此时三相电灯亮度是否不同，分析中线的作用。
2、三相负载三角形连接
①将三相负载接成三角形连接，三相电源线电压调至220V，按图接法，串入电流表插孔，测量三相负载对称时各线电压，相电流，线电流。记入三角形连接表1.10-（2）。
②当三相负载不对称时：A相一盏灯，B相二盏，C相三盏，再按上述方法测各线电压，线电流，相电流。记入同一表中。
分析当负载作三角形连接时，线电流与相电流间的关系。

图1.10-3
五、实验结果
表1.10－（1）星形连接
测量值
负载
状态
线电压（伏）
相电压（伏）
相电流（安）
中线
电流
(安)

UAB
UBC
UCA
UA
UB
UC
IA
IB
IC
负
载
对
称
有
中
线

无
中
线

负
载
不
对
称

有
中
线

表1.10－（2）三角形连接
测量值
负
载
状态
线电压（伏）
线电流（安）
相电流（安）
线电流/相电流
UAB
UBC
UCA
IA
IB
IC
IAB
IBC
ICA
IA/IAB
IB/IBC
IC/ICA
负
载
对
称

负
载
不
对
称

六、注意事项
白炽灯的额定电压为220伏，实验时注意在各种接法下，加在灯上电压不超过额定值，在三角形接线时由于相电压等于线电压，所以不能使用380伏线电压，可通过电源屏上三相调压开关将线电压调至220伏。星形接线时，若负载不对称且无电源中线时，由于负载中性点的浮动也可能产生某相电压过高的状态，这时亦应调低线电压到220V，再进行测量。

七、实验总结
1．根据实验数据总结星形对称负载相电压与线电压之间的数值关系。
2．根据实验数据总结三角形对称负载相电流与线电流之间的数值关系。
3．根据实验数据接比例画出不对称负载星形连接三相三线制电压相量图和三根四线制电流相量图（三相电源相序为U、V、W）
4．说明中线的作用。
5．三相负载根据什么条件决定采用星形或三角形连接。