中国石油大学2016华东《电工电子学》2016年春学期在线作业(三)—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：学习中心：提交时间：年月日一、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．灯箱一个(灯泡，220V，25W)(DG04-S)2．交流电压表一个(300V，600V)(DG053)3．交流电流表一个(5A、10A)(DG053)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1Y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/AUOO'/vUABUBCUCAUAO'UBO'UCO'IAIBICIO对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线从表中可看出：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星形接法数据测量项目工作状态线电压/V相电压/V电流/AUOO'/vUABUBCUCAUAO'UBO'UCO'IAIBICIO对称负载有中线2292302291321321320.2460.2490.2500.050无中线2292302291321311310.2460.2480.24900不对称负载有中线2292302291341331310.0850.1670.2500.1430无中线229230229178151840.0980.1780.205052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、实验结论通过本次实验的过程，以及实验中的分析和实验结果，我对三相四线制不对称的负载连接中中线的作用有了深刻理解：在三相四线制不对称的负载连接中，中线的作用是使不对称的各相负载得到相同的相电压。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：三相负载按星形连接，线电压=根号3倍相电压·，线电流=相电流三相负载按三角形连接，线电压=相电压·，线电流=根号3倍相电流。2、说明在三相四线制供电系统中，中线的作用是什么？答：三相四线制供电系统中，中线的作用是：一端接地，当三相负载不对称时，中线提供各相电流的回路。使星形连接的不对称负载的相电压保持对称