电工电子学实验报告

大学〔华东〕现代远程教育试验报告课程名称：电工电子学试验名称：三相沟通电路试验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交试验报告学生姓名： 学号：年级专业层次：学习中心：提交时间： 2023 年09 月 24 日一、试验目的学习三相沟通电路中三相负载的连接。了解三相四线制中线的作用。把握三相电路功率的测量方法。二、试验原理对称三相电路中线、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。一般认为电源供给的是对称三相电压。(1〕1所示:图1 星形连接的三相电路A、CN为电源的中性点〔简称中点N’为负载的中性点。:(下标Ⅰ表示线的变量，下标p表示相的变量〕在四线制状况下，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以下关系: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〕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::不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中，假设负载不对称，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。称，线电压也根本对称，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，假设负载不对称，负载的线、相电压仍旧对称，但线、相电流不再对称。假设三相电路其中一相或两相开路也属于不对称状况。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、试验设备试验电路板三相沟通电源沟通电压表一个〔300v，600v〕或万用表沟通电流表〔5A,10A〕功率表单掷刀开关电流插头、插座四、试验内容及步骤三相负载星形联结按图3-2接线，图中每相负载承受三只白炽灯，电源线电压为220V。图3-2 三相负载星形联结测量三相四线制电源的线电压和相电压，记入表3-1(留意线电压和相电压的关系)。按表3-2内容完成各项测量，并观看试验中各白炽灯的亮度。表中对称负载时为每相开亮三只灯;不对称负载时为U相开亮一只灯，V相开亮两只灯，W相开亮三只灯。三相负载三角形联结按图3-3连线。测量功率时可用一只功率表借助电流插头和插座实现一表两用，具体接3-4所示。接好试验电路后，按表3-3内容完成各项测量，并观看试验中白炽灯的亮度。表中对称负载和不对称负载的开灯要求雨表3-2一样。五、试验数据及分析依据试验数据，总结对称负载星形联结时相电压和线电压之间的数值关系，以及三角形联结时相电流和线电流之间的数值关系。星形连结:依据表3-1，可得:星形联结状况下，不接负载时，各路之间的线电压和各分电源的相电Uw=U=U=(218+219+220)/3=219V;Ux=Uw=U=127V(本次试验中这三个电压为手动调整所得。可以计算:219/127=1.7244≈，即:线电压为相电压的倍，与理论相符。3-2，可得:星形联结状况下，接对称负载时，线电压不变，仍为表3-1中的数据;而相电压在有中线都为124V，在无中线时分别为125V、125V、123V，因此可认为它们是相同的。由此，得到的结论与上文一样，即:有中线时，219/124=1.7661≈

，线电压为相电压的倍﹔无中线时﹐(125+125+123)/3=124.3，219/124.3=1.7619≈

，线电压为相电压的(这里指全部接上或全部不接)、是否有中线，线电压都为相电压的倍。三角形联结3-2的数据，按比例画出不对称负载星形联结三相四线制(有中线)的电流向量图，并说明中线的作用。不对称负载星形联结三相四线制负载正常运行，不致损坏。因此中线

不对称负载星形联结三相四线制(有中线)电流向量图如左图所示，依据y+Iv+I,=Ip，且依据对称关系三个120°，因而依据y;在数值的大小上和三个相电流并不成线性关系，而在角度(相位)上也没有直观的规律。这是由于工;120°的相电流合成的电流，是矢量的，与直流电路的电流有很多不同性质，因而要讲大小与方向结合计算才有意义。中线的作用:由左图可知，在不对称负载星形联结(有中线)电路中，0，因而如假设去掉中线必会转变电路中电流的流向，导致各相负载电压不同(即表3-2中不对称且无中线的状况)，这时局部负载可能会由于电流过大而烧毁。因此中线起到了电路中作为各相电流的回路的作用，能够保证各相负载两端的电压一样(3-2也可看出)，就能够保证依据表3-3的电压、电流数据计算对称、不对称负载三角形联结时的三相总功率，并与两瓦特表法的测量数据进展比较。依据本试验电路，可知负载电路均为电阻性，不对电流相位产生影响，因此功率因素为1，由此，可得:P=uv×Uuvvw×Uvwwu×Uwu3-3得:对称负载:计算值P=222.944W;测量值P=P1×P2=220W; 相差(222.944-220)/220=1.34%不对称负载:计算值P=154.738W;测量值P=P1×P2=153.2W;(154.738-153.2)/153.2=1.00%(注:功率表的正负不影响功率的测量，因此将其当作正值计算。)通过上述计算，可见用二功率表测量法测出的功率与分别测量各负载电流电压而计算得出的功率格外接近，相差仅约1%，因此可以认为这两种方法测得的数据都是比较牢靠的。这也说明该电路中只有负载端的负载在耗能，而电路的其他局部(如导线)几乎没有能量损耗。:(1).电路中可能存在多种因素导致功率因素小于1，功率表在测量时已将功率因素计算在内，而计算1来算的，因此测量值会略小于计算值。(2).存在某种系统误差，导致测量结果有肯定的趋向性，但可能导致这种误差的因素有很多，比方仪表内部因素、电路连接因素等，难以确定具体由何种因素导致。(3).存在随机误差，导致两组测量值恰好都小于计算值，但这种可能性不大。:不对称负载功率<96盏，而又由于在三角形联结中各负载所得的电压一样(这在表3-3中也可看出)，因此每盏灯所耗功率接近，导致对称负载功率大于不对称负载。这完全是由试验设计打算，而与对称与否无关。六、试验结论把握所学的学问。多灯泡，在拿取灯泡时需留神，以免跌碎。这些数据可以用于进展其他要求之外的分析，从而得出更多的结论;或者，也可用于相互验120°推出线电流的大小和方向。但也由于有这些数据，可以比较计算值与测量值的异同从而得到更进一步的分析，更深入地了解三相沟通电路。七、思考题1答:线电压:两相之间的电压〔实际也就是两条相线之前的电压〕相电压:一相对地的电压〔实际四线制线电网中即为火线和零线间的电压〕线电流:导线上的电流。相电流:每一相上电流，星形负载时即为流过每一相负载的电流。三相沟通电路中负载星形连接时对负载侧:线电压=1。732相电压线电流=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:三相负载电路中中线的作用是使三相不平衡负载的相电压保持平衡.假设三相电路中的每