实验17三相交流电路电压电流的分析与测量

实验十七三相交流电路电压、电流的分析与测量一、实验目的1．掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法时线、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Y形联接时，线电压Ul是相电压Up的3倍。线电流Il等于相电流Ip，即Ul＝3UpIl＝Ip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I1=3Ip,U1=Up2．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≠3Ip，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1万用表1自备2三相自耦调压器13交流电压表0～500V14交流电流表0～5A15三相灯组负载25W/220V白炽灯9DGJ-046电流插座3DGJ-04四、实验内容1．三相负载星形联接（三相四线制供电）按图17-1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三相电压输出为0V的位置，经指导教师检查后。方可开启实验台电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，按表表17-1数据表格所列各项要求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、电源与负载中点的电压，记录之。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17-1三相负载星形联接的实验线路表17-1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I0(A)中点电压UNO(V)A相B相C相IAIBICUABUBCUCAUA0UB0UC0Y接平衡负载333Yo接平衡负载333Y接不平衡负载123Yo接不平衡负载123Yo接B相断开13Y接B相断开13Y接B相短路132．负载三角形联接（三相三线制供电）按图17-2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，调节调压器，使其输出线电压为220V，并按表17-2数据表格要求进行测试图17-2三相负载三角形联接的实验线路表17-2测量数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UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相平衡333三相不平衡123五、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，DGJ-04实验挂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√3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。5.心得体会及其它。