实验三三相交流电路的研究1次共11页文档Word文档下载推荐.docx

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四、实验原理

1、三相电源

三相电源通常通过三相四线制供电，它有三根火线和一根中性线，每一根火线与中性线之间的电压被称为相电压UP；

火线与火线之间由于存在1200的相位差，使得它们之间的电压差（线电压UL）比相电压UP大倍。

这种供电方式可以提供两种电压值不同的电压供实际需要使用。

图6-1为UP=220V时各电压之间的大小及相位关系图，线电压之间以及相电压之间都保持三相对称电动势关系，且与负载情况无关。

图6-1三相电源各电压间的大小相位关系

2、三相负载“Y”形联接

“Y”形联接（见图6-2）通常根据其三相上的负载是否对称，分别采用三相三线和三相四线接法，其变化在于是否采用中性线。

无论哪种接法，其特点在于流过负载的相电流等于火线上的线电流；

同时，合理的连接将保证每个负载上得到的是电源的相电压，错误的连接（通常为对中性线的错误取消）将导致每个父子阿的电压可能都不相等。

图6-2三相负载“Y”联接

●三相对称负载“Y”形联接：

，

此时，流过三个负载的电流大小相同，但相位差都是1200，所以，因此这种情况下，由于流过的电流为零，中性线是多余的。

●三相非对称负载“Y”形联接：

三相四线制用于负载不对称的情况下，它比三相三线制多一根中性线，其目的就是保证每一个负载都得到同样大小的负载相电压。

此时，流过三个负载的电流大小、相位差都是不相同，所以，因此这种情况下，由于有流过的电流，中性线是必需的。

如果负载不对称又没有中性线，则利用节点电压法的公式：

可知点的电位大小和初相位不为零，会导致每个负载得到的实际电压大小不相等，有的甚至会大大超过其额定电压，这种情况下是非常危险的！

3、三相负载“Δ”形联接

“Δ”接法，是将三个负载分别接在三根火线上，其特点是每个负载得到的都是电源的线电压，因此这种接法为三相三线制。

见图6-3。

图6-3三相负载“Δ”接法

●三相负载对称

此时，三相负载的相电流是对称的，同时各线电流也是对称的，并且大小必相电流大1.732倍、相位滞后300。

●三相负载不对称

此时，三相负载的相电流不对称，电源的线电流也不对称！

4、实验注意事项

●本实验采用三相交流市电，线电压为380v。

实验中特别注意人身安全，不要触及导电部位，防止意外发生！

●每次接线完毕，同组同学必须自检一遍，然后又指导教师检查后，方可通电。

必须严格遵守“先接线、后检查、再通电；

线断电，后拆线。

”的实验操作原则。

●“Y”形负载作短路实验前，必须端开中性线，以免发生短路事故。

●为防止三相负载不对称而又无中性线时负载的相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相线电压220v电源”通过实验台左边自耦调压器来实现。

五、实验预习

1、复习教材“§

2.8三相电路”中的相关内容；

2、计算图6-4电路在以下情况下的电流或电压的表达式，设，且R为实数。

图6-4负载不对称的“Y”电路

⏹求有中性线时，、、、。

⏹求无中性线，且V相断电时，和。

⏹求无中性线，且V相短路时，和。

⏹如果电源线电压UL=220V，则相电压UP=？

六、实验内容步骤

1、实验器件及电路介绍

本实验采用的三相电源是由实验台的自耦调压器调压输出的线电压为220v的电源，其三相在实验台上的标志依次为：

“U、V、W、N”三相四线制各线。

负载均为220v/25W的白炽灯。

三相灯负载实验电路图片

按图6-5线路接线，并将调压器的旋柄置于三相电压输出“0V”位置，经教师检查后，反可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V。

在调压过程中，用交流电压表实时监测线电压的输出。

图6-5负载“Y”连接的三相实验电路

1）三相四线制“Y”联接（有中性线）

按表6-1的要求，测量有中性线时，三相负载分别在负载对称和不对称情况下，各项电流、线电流、相电压、线电压和中性线电流之值，并观察各组灯亮暗程度是否一致。

表6-1三相四线制“Y”形联接

负载情况

开灯盏数

线电流A

线电压V

相电压V

中性点N’

U

V

W

I1

I2

I3

Ul2

U1

IN

UNN’

对称

3

不对称

1

2

V相断开

断开火线2

—

2）三相三线制“Y”联接（无中性线）

先断电，然后将中性线拆除，检查后通电。

按表6-2测量三相负载分别在负载对称和不对称情况下，各项电流、线电流、相电压、线电压和中性线电流之值，并观察各组灯亮暗程度是否一致，特别注意比较中性线不存在时，与上一实验效果。

表6-2三相三线制“Y”形联接（无中性线）

相电压V

U1N’

U2N’

U3N’

B相短路

联系实际：

假设本实验线路是一个三层楼的供电系统模型，A、B、C分别对应一楼、二楼、三楼请同学在实验过程中思考一下，在没有中性线时，发生类似“负载不对称”、“B相断开”和“B相短路”故障时，每层楼正在使用的家用电器的后果！

断开实验台电源，按图6-6改接电路，自检后，报请教师检查。

通电、调节调压器的输出线电压为220v，按表6-3的内容进行实验。

图6-6负载“Δ”连接的三相实验电路

表6-3三相三线制“Δ”联接

相电流A

A

B

C

IA

IB

IC

IAB

IBC

ICA

断开B相火线

七、实验数据整理及思考题

1、整理实验数据，验证对称负载不同联接下，三相电路中存在的倍关系。

2、分别计算上述所有实验在不同情况下的三相总有功功率P（）。

单位：

负载对称

负载不对称

B相断开

表6-1

——

表6-2

表6-3

3、三相负载根据什么条件接成“Y”或“Δ”形？

什么时候可以不用中性线？

用实验数据和观察到的现象，总结三相四线制供电系统中中性线的作用。

4、实验建议和心得体会

西南林学院学生实验报告

学生姓名：

专业：

学号：

实验名称：

内容：

指导教师：

日期：

年月日

课程名称：

成绩：

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：

：

1、世事忙忙如水流，休将名利挂心头。

粗茶淡饭随缘过，富贵荣华莫强求。

2、“我欲”是贫穷的标志。

事能常足，心常惬，人到无求品自高。

3、人生至恶是善谈人过；

人生至愚恶闻己过。