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1、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 做三相交流电路中负载的星形接法练习。 对三相四线制中线的作用进行了解。二、实验原理 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系。在三相电路中,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。 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分别表示电源端,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
2、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: 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: 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
3、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。 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 灯箱 1个(灯泡,220V,25W)(DG04-S) 交流电压表 1个(300V,600V)(DG053) 交流电流表 1个(5A、10A)(DG053)四、实验内容及步骤 本
4、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),并作记录。 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 星形不对称有中线:各相灯数分别为1、2、3盏。重复步骤 ,观察灯泡亮度有无变化。 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。 星形不对称无中线:各相灯数分别为1、2、3盏,重复步骤,观察灯泡亮度有无变化,有何规律。五、实验数据及分析测量项目工作状态 线电压/V相电压/V电
5、流/AUOO/vUAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO 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
6、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:使不对称的各相负载得到相同的相电压,达到了进行本次实验的目的。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