实验八 三相交流电路电压、电流和相序的测量
三相电路电压、电流的测量
一、实验目的
1、练习三相负载的星形联接和三角形联接；
2、了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系； 3、了解三相四线制供电系统中，中线的作用； 4、观察线路故障时的情况。 二、原理说明
电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Ｙ’形）或三角形（又称‘Δ’形）。
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：U?3UP, IL?IP ，流过中线的电流ＩN＝０；作‘Δ’形联接时，
3IP, U?UL线电压ＵＬ等于相电压ＵＰ，线电流ＩＬ是相电流ＩＰ的3倍，即：IL?
LP不对称三相负载作‘Ｙ’联接时，必须采用‘ＹＯ’接法，中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压（三相对称电压）。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；对于不对称负载作‘Δ’ 联接时，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。 本实验中，用三相调压器调压输出作为三相交流电源，用三组白炽灯作为三相负载，线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。 三、实验设备
1、三相可调交流电源
2、交流电压表、电流表
3、ＥＥＬ—17B组件（含40W白炽灯9个、电流插座、电容） 四、实验内容
1、三相负载星形联接（三相四线制供电）
实验电路如图24－1所示，将白炽灯按图所示，连接成星形接法。用三相调压器调压输
出作为三相交流电源，具体操作如下：将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为０Ｖ的位置（即逆时针旋到底的位置），然后旋转旋钮，调节调压器的输出，使输出的三相线电压为２２０Ｖ。测量线电压和相电压，并记录数据。
(1)在有中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压，将数据记入表24－1中，并记录各灯的亮度。
(2)在无中线的情况下，测量三相负载对称和
图 24-1UVABWNCN?21
不对称时的各相电流、各相电压和电源中点N到负载中点Nˊ的电压UNNˊ，将数据记入表24－1中，并记录各灯的亮度。
表２4—１ 负载星形联接实验数据
中线 每相灯数 负载相电压（Ｖ） 连接 A B C UA 有 1 1 1 1 2 1 1 断开 电流（A） UNNˊ IN （V） A亮度比较 A、B、C UB UC IA IB UIC 2 2 1 无 断开 1 2 1 1 1 1 1 短路 3 2、三相负载三角形联接 实验电路如图24－2所示，将白炽灯按图所示，连接成三角形接法。调节三相调压器的输出电压，使输出的三相线电压为２２０Ｖ。测量三相负载对称和不对称时的各相电流、线电流和各相电压，将数据记入表24－2中，并记录各灯的亮度。 表２4—２ 负载三角形联接实验数据 A-B 1 1 每相灯数 B-C 1 2 C-A 1 3 相电压（Ｖ） 线电流(Ａ） VBWC图 24-2 相电流(Ａ） 亮度UAB UBC UCA IA IB IC IAB IBC ICA 比 较 五、实验注意事项
1、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，必须严格遵守先接线，后通电；先断电，后抓线的实验操作原则。 2、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。
3、测量、记录各电压、电流时，注意分清它们是哪一相、哪一线，防止记错。 六、预习与思考题
1、三相负载根据什么原则作星形或三角形连接？本实验为什么将三相电源线电压设定
为220V？ 2、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？
当三相负载对称时又有何关系？
3、说明在三相四线制供电系统中中线的作用，中线上能安装保险丝吗？为什么？ 七、实验报告要求
Ul?1、根据实验数据，在负载为星形连接时，
3Up在什么条件下成立？在三角形连
接时，Il?3Ip在什么条件下成立？
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2、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？
根据不对称负载三角形联接时的实验数据，画出各相电压、相电流和线电流的相量图，并证实实验数据的正确性。
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