三相电路电压、电流及相序的测量

4.9三相交流电路电压、电流和相序的测量4.9.1实验目的1.识别三相负载星形连接、三角形连接的方法以及线电压、相电压、线电流、相电流、中线电压、中线电流的表示关系。2.验证上述两种连接方式线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。3.用实验的方法研究三相四线制电路中的中线作用。4.掌握三相交流电路相序判定的测量方法。4.9.2实验预习要求1.预习三相交流电路的基本原理。2.熟悉实验步骤。3.掌握相序测量的计算方法。4.9.3基本原理1.三相交流电的输出：如图4.9-1所示，三相交流发电机发出按正幅值（或相应零值）A→B→C顺序输出电压，其幅值相等、频率相同、彼此相位差也相等。电动势及端电压表示如下：图4.9-1图4.9-12.电压相量图：线电压与相电压之间的关系如图4.9-2所示。图4.9-2图4.9-23.负载连接方式（1）星形连接（Y连接—三相三线制及Y0—三相四线制）（如图4.9-3所示）（2）三角形接法（∆接法—三相三线制），（如图4.9-4所示）。（3）线电压、相电压、线电流、相电流等表示法。(如表4.9-1所示)。图4.9-4图4.9-3表4.9-1图4.9-4图4.9-3接法线电压相电压线电流相电流中线电压中线电流、、、、、、、、、、、、、、、、∆、、、、、、、、4.星形接法时的中线作用。图4.9-5图4.9-6(1)位形图：是电压相量图中的一种特殊形式。其特点是位形图上的点与电路图上的点一一对应，即直观的表示出各相量（模及角度）之间的相互关系。在三相负载对称时，位形图中负载中性点O’与电源中性点O重合（如图4.9-5）；负载不对称时虽然线电压仍对称，但负载的相电压不再对称，负载中性点O’发生位移（如图4.9-6）。图4.9-5图4.9-6(2)中性线的作用：在三相三线制中，星形三相负载在一般情况下很难达到对称，这就导致负载中性点的位移，使得三相负载电压的不对称，有时十分严重。这会引起负载不能正常工作，甚至烧毁。当接上中线以后，使得不对称的三相负载就工作在对称的三相电路中，而解决了上述问题。为防止中线开路，中线上不允许接保险丝或开关。5.当三相电源输出平衡、忽略线路的损耗情况下，负载电压及电流的关系如下表所示。表4.9-2∆Z平衡Z不平衡Z平衡Z不平衡Z平衡Z不平衡与000≠0与====0≠0表4.9-4测量数据(根据负载情况)开灯盏数线电压、相电压(V)线电流(A)相电流(A)AB相BC相CA相三相平衡333三相不平衡1233.相序的测量负载按图4.9-7所示。是电容，是15W灯泡，是15W灯泡。负载输入端与电源输出端连接方式按表4.9-5中给定方式进行，接线完成后，调压使线电压升至220V，测试结果填入到表4.9-5中，并根据负载电压及亮度不同判定电源输出端的相序（U、V、W的先后顺序）。表4.9-5电源端UVWUVWUVW负载端负载电压较亮负载相序判定4.9.5实验注意事项1.本实验采用三相交流电，最高电压为380V，必须注意安全，严禁穿拖鞋进入实验室。2.接线或拆线期间，应遵循断电﹑接线、检查、升压、测试、降压、断电、拆线规程。3.要求所有实验内容，必须限定所加的线电压为220V。4.做负载短路实验时，B相短路电流要测量。接线方式只能按星形三相三线制连接。5.测试电压使用万用表的表笔进行测量。4.9.6思考题1.三相负载根据什么条件作星形或三角形接法？2.为什么在实验中限定所加的线电压为220V？3.中线为什么不允许接保险丝或开关？4.相序判定的实验过程的主要原理是什么？5.在本实验中不对称负载的三角形连接能否正常工作？为什么？6.地线与零线的概念有区别吗？4.9.7实验报告要求1.根据实验结果说明三相三线制和