《三相交流电路》实验报告.docx
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《三相交流电路》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：
年级专业层次：
网络12春高起专机械制造与自动化
学习中心：
提交时间：
2012年11月12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?
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一个（灯泡，220V，25W）（DG04-S）
2．交流电压表?
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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（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1?
Y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/A
UOO'/v
UAB
UBC
UCA
UAO'
UBO'
UCO'
IA
IB
IC
IO
对称
负载
有中线
?
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?
?
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?
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?
?
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无中线
?
?
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?
?
?
?
?
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不对称
负载
有中线
?
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?
?
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?
?
无中线
?
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?
?
?
?
?
?
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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
工作状态
线电压/V
相电压/V
电流/A
UOO'/v
UAB
UBC
UCA
UAO'
UBO'
UCO'
IA
IB
IC
IO
对称
负载
有中线
229
230?
229?
?
132
?
132
132?
?
?
?
?
?
0
无中线
229
230?
229?
132?
?
131
131?
?
?
?
?
0
?
0
不对称
负载
有中线
229?
?
230
229?
?
134
?
133
131?
?
?
?
?
?
0
无中线
229?
230?
?
229
178?
?
151
?
84
?
?
?
?
0
52?
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。
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