三相负载连接原则
《电工电子学》实验报告三相交流电路实验报告
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：任永胜学号：1995738000111年级专业层次：年级：1903 层次：高起专专业：机电一体化技术学习中心：府谷奥鹏学习中心提交时间：2019年11月1日二、实验原理答： 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测量项目工作状态测量项目工作状态。
“三相交流电路”实验报告总结
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：
根据表 3-2，可得：星形联结情况下，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，得到的结论与上文相同，即：有中线时，
219/124=1.7661 ≈ 3 ， 线 电 压 为 相 电 压 的 3 倍 ； 无 中 线 时 ，
图 3-4 两瓦特表法测功率
测线电流(A)
量值Biblioteka 负 载IUIV
IW
情
况
对
称 0.60 0.59 0.59
负0
3
8
载
不
对 称 负
0.42 8
0.31 3
0.50 8
载
相电流(A)
IUV
IVW
IWU
0.34 0.34 0.35
8
5
2
0.12 0.23 0.35
4
4
5
表 3-3
负载电压(V)
UUV UVW UWU
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， 中线电流不为 0，因而如若去掉中线 必会改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 且无中线的情况)，这时部分负载可能 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相 同(据表 3-2 也可看出)，就能够保证 负载正常运行，不致损坏。因此中线 3.根据表 3-3 的电压、电流数据计算对在称星、形不联对结称中负是载至三关角重形要联的结，时因的而三在相 总功率，并与两瓦特表法的测量数据进行通比常较的。生产生活中的星形联结三相电 根据本实验电路，可知负载电路均为电路阻都性是，有不中对线电的流。相位产生影响，因此 功率因素为 1，由此，可得：P= IUV×UUV＋IVW×UVW＋IWU×UWU 因而据表 3-3 得：
三相交流电路负载接法
零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。 地线PE是接地装置的简称，从变压器中性点接地后引出主 干线，根据标准，每间隔20—30米重复接地。 分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地由分为保护 接地。防雷击接地和防电磁辐射接地。工作接地：是用它 完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小
例 题 6 ： 星 形 连 接 的 对称 三 相 负 载 ，
每相的电阻R 24Ω，感抗XL 32Ω， 接到UL 380V的三相电源上， 求 相 电 压 UP， 相 电 流 IP 及 线 电 流 IL
例 题 7： 在 如 图 所 示 的三 相 电 路 中 ， 各 相 的 电 阻 分 别 为UR 30Ω ， RV 30Ω ， RW 10Ω ， 将 它 们 联 接 成星 形 接 到 线 电 压 为 380V的 三相 四 线 制 电 路 中 ， 各 灯 泡 的 额 定 电 压 为220V， 试 求 ： （ 1） 各 相 电 流 、 线 电流 和 中 性 线 电 流 （ 2） 若 中 性 线 因 故 断开 ， U相 灯 全 部 关 闭 ， V、 W两 相 灯 全 部 工 作， V相 和 W相 电 流 多 大？ 会出现什么情况？
A (2) 各电流的计算
相电流
uCA
B
C
uAB iA iAB
iB
uBC iC
iCA iBC
线 电 流
返回
*负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
*负载对称时，相电流对称，即
IAB
IBC
ICA
IP
UP Z
AB
BC
CA
arctan
X R
第五章 三相电路
电工技术（电工学I）第五章三相电路three phasecircuit江苏大学电气信息工程学院School of electric and information，UJS内容5.1三相电源5.2负载星形连接的三相电路5.3负载三角形连接的三相电路5.4三相电路的功率5.5安全用电相电压与线电压在对称三相电路中的关系三相对称电源和对称负载的概念相电流与线电流在对称三相电路中的关系对称三相电路电压、电流和功率的计算方法重点5.1三相电源电能可以由谏璧发电厂三峡水力发电站秦山核电站深圳展览中心屋顶的太阳能发电站等转换而得。
而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。
水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）、新疆达坂城的风力发电机群风能1、三相电源SNCXBAYZ图5.1.1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电定子+_转子+e A e B e C++–––(末端)(首端) ABC X YZ 图5.1.2三相绕组示意图AX 每相电枢绕组_++_ee+⨯⨯⨯三相对称电动势的表达式ωte Ae Be CSN +•++•••+SN SN+•++••A•+ωXYCBZSNA 相B 相C 相三相对称电动势的相量表示法与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法对应三相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：通常把这三个“幅值相等、频率相同、相位互差120”的电动势称为三相对称电动势。
它们的特点为：E mBe Ae Ce ●三相对称电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序：A -B -C -A 称为正相序正相序●供电系统三相电源的相序为A -B -C -A2、三相电源的相序A -C -B -A 称为负相序3、三相电源的星形连接(1) 连接方式在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。
U p U LCA NB NAB C中性线(零线、地线) 中性点端线(相线、火线)相电压：相线与中性线间的电压C B A U U U 、、Au Bu Cu 线电压：相线与相线间的电压CA BC AB U U U 、、ABu CAu BCu(2)线电压与相电压的关系BA AB U U U -=C B BC U U U -=ACA U U U -=C 根据KVL 定律ANB CAu Bu Cu ABu BCu CAu 30°相量图AU CU BU ABU 30°30°CUB CA U由相量图可得303AAB U U =︒=303BBC U U ︒=303CCA U U 同理()AB A B A BU U U U U =-=+- BU AU CU ︒AB U 12L U PU BU- 3L PU U =线电压超前相电压30°UA·UB·UC·UCA·300U AB··-UBUBC·在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式127V 220V 220V 380V 380V 660VP L P L P L U U U U U U ======、、、3. 三相电源的三角形连接p连接结论：电源Δ形时 线电压相电压 l U U AB CBCU CAu BC u ABu电力系统的负载，可以分成两类。
第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
4.3.2 无功功率
三相电路的无功功率为
由于每相负载可能是感性，也可能是容性，即每相的无功功率 可正可负，所以无功功率为各项无功功率的代数和。在对称三 相电路中，无论是星形联结还是三角形联结，总无功功率为
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
3.3 视在功率
每相电流间的相位差仍为120°，由KCL可知，中线电流为零。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
三相四线制接线方式的特点如下。 （1）相电流等于线电流，即
（2）加在负载上的相电压和线电压之间的关系为
（3）流过中性线N的电流IN为
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
当三相电路中的负载完全对称时，在任意一个瞬间，三个 相电流中，总有一相电流与其余两相电流之和大小相等， 方向相反，正好互相抵消。所以，流过中性线的电流等于 零。在三相对称电路中，当负载采用星形联结时，因为流 过中性线的电流为零，所以三相四线制就可以变成三相三 线制供电。如三相异步电动机及三相电炉等负载，当采用 星形联结时，电源对该类负载就不需接中性线。通常在高 压输电时，由于三相负载都是对称的三相变压器，所以都 采用三相三线制供电。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
如图4-8所示是只有三根相线而 没有中性线的电路，即三相三 线制；而接线方式除了三根相 线外，在中性点还接有中性线， 这样的接法即为三相四线制， 如图4-9所示，三相四线制除可 供电给三相负载外，还可供电 给单相负载，故凡有照明、单 相电动机、电扇、各种家用电 器的场合，也就是说一般低压 用电场所，大多采用三相四线 制。
总之，当三相电流对称时，线电流的有效值是相电流 有效值的√3倍，线电流滞后对应的相电流30°，即
“三相交流电路”实验报告学习总结
由于此次实验内容比较多，接线等操作也较为复杂，因此实验过程中要十分 仔细。在严格按照实验册上所给电路连好线后，一定要再检查一遍电路再开电源， 以免连接出错损坏仪器。由于本次实验采用上百伏的电压，因此实验过程中务必 要注意安全，必须待电路检查无误后再开电源，一旦发生问题要先关闭电源再动 手更改连线。另外，由于本次实验用到了较多灯泡，在拿取灯泡时需小心，以免 跌碎。
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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： 王勤 学 号： 16333624003
年级专业层次： 16 级函授（春）
学习中心：
新疆石油分院
提交时间： 2016 年 4 月 1 日
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一、实验目的 1.学习三相交流电路中三相负载的连接。 2.了解三相四线制中线的作用。 3.掌握三相电路功率的测量方法。
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：
三相电源、三相负载的连接方法
iC iB
: I N
Z
iCN
iBN
零线电流
I I p l
I I I I N AN BN CN
* 线电压=相电压 3
U AB
U CA U BC
U AN
U CN
, 线电压领先于相电压30°。
A Z Z
N C
Z
U BN
B
U AB 3U AN 30 U BC 3U BN 30 U 3U 30
第1章 交直流电基础知识
三相电源、 三相负载 的连接方法
1. 三相交流电的产生
•三相交流电是由三相发电机产生的。三相 发电机主要由定子和转子组成。如图
(首端) A
+ –
B
+ –
C
+
工作原理：动磁生电 A 定子 • S Y Z • • + 转子
eA eB
(尾端) X Y Z
eC
–
图2 三相绕组示意图
B
Ibc
IC
u BC
C
从上图知:线电流和相电流的关系为
IA Iab Ica
I B I bc I ab I C I ca I bc
假设该电路所接负载也是对称的，那么三个相电流
Ibc Ica 也应是大小相等、相位依次相差 I ab
L2
L3
2. 三相电源的联结：
星形接法
也就是发电机的 定子三相线圈的 连接方式
A
eA
eC
Z
X
N
Y
eB
B
C
ec
Z X Y
eC
电工电子技术--三相负载
若绕组的额定电压 = 电源的线电压
应作 联接
1
若绕组的额定电压 = 3 电源线电压
应作 Y 联接
下页图所示：
若绕组的额定电压 = 1 电源线电压=电源相电压
3
应作 Y 联接
若绕组的额定电压 = 电源的线电压
前提：三个灯泡构成对称的三相负载。
知识点：
1、负载 Y 联接时，线电流等于相电流。 2、负载 Δ 联接时，线电流在数值上等于相电流的 3 倍。线电流比相 应的相电流滞后30。 3、三相负载的联接原则：应使加于每相负载上的电压等于其额定电 压。而与电源的联接方式无关。
•
•
•
•
IN IAIBIC 0
I•B
U•B
U•A
I•A
对称负载相量图
对称负载可以去掉中线。
零线可以取消。 成为三相三线制
高压传输，负载 相同，常采用三 相三线制
对称负载可以去掉中线，由三相四线制而成为三相三线制系统。
但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN通过,
此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上三相电 压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。
负载对称时，三相电 流也对称。
如：
•
I A 1030 A 可知：
•
I B 10 90 A
•
I C 10 150 A
三、三相负载的△形联接
1、联接形式：每一相负载分别接在线与线之间。
特点：三相对称负 载Δ联接时与电源 的联接方式无关。
原则：三相负载要 对称，否则会造成 环流而产生故障.
4.三相负载连接原则
1. 电源提供的电压必须=负载的额定电压。以此为原则确定负载 连接方式；
2. 不对称三相负载，（如3个单相负载组成的三相负载）应尽量 均衡地分配到三相电源上。
第5章 三相电路
5.3 负载三角形联结的三相电路（自学）
1. 连结形式
i1 L1 + –
结论1：U12=U23=U31=UL=UP
u u 12 31
结论2: 对称负载Δ 形联结时， –
i2
线电流IL 3IP(相电流),
L2 +
Z31
Z12
i i31 12 i23
Z23
且落后相应的相电流 30°。
u23 L3 –
UUU==UUU∠∠-°°
由相量图可得 φ ψU ψU
U12 3U1 30
同理：
U U U U
总结：
UU==UU∠∠-°°
U U
U U U
N R2
i
L2
u+–´2
u–+´3 L3
(b)
结论
(1) 不对称负载Y形连结又未接中性线时，负载相 电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越 高。
(2) 中性线的作用：保证星形联结三相不对称负载 的相电压对称。
(3) 若照明负载三相不对称，必须采用三相四线制 供电方式，且中性线 (指干线) 内不允许接熔断器或刀 闸开关。
220V电压, 正常工作。
② 中性线断开
L2
变为单相电路，如图(b) L3
所示, 由图可求得
I U23 380 A 12 .7 A R2 R3 10 20
U2 IR 2 12 .710V 127 V
U3 IR 3 12 .7 20V 254 V
R1
R3
相电流：流过每相负载的电流 I1‘N’ 、I2N’ 、I3N’ IP 线电流：流过端线的电流 I1、I2、I3 IL
《电工电子技术基础》第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
[例题] 图中所示的对称三相电路中，端线阻抗 ZL 1 j1 ,负载
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
I&N I&A I&B I&C
(44 0 22 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
UU RU
220 0 5 0
A
44
0A
29 19 A
IV
UV RV
220 120 A 10 0
22
120 A
IW IU 120 IP 120
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
b.负载三相三线制联结
+
U NN
-
相电流 流过每相负载的电流
线电流 流过端线的电流
IU、IV、IW
特点 线电流=相电流
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
（1）负载三相三线制联结三相电路计算 等效电路图
(2)不对称负载三相四线制联接三相电路计算
三相电源对称，三相负载不对称， 各相负载中电流表达式：
IN IU IV IW 0
I
U
UU ZU
UP 0
ZU U
UP ZU
0 U
I
V
《电工电子技术基础》部分题解
一、领会、理解下列名词、术语及间答题1.支路：电路中的每一个分支。
一条支路流过一个电流，称为支路电流。
2.结点：三条或三条以上支路的联接点。
3.回路：由支路组成的闭合路径。
4.网孔：内部不含支路的回路。
5.电压源：由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。
6.电流源：由电流I S和内阻R0并联的电源的电路模型。
7.瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积8.平均功率(有功功率)P：瞬时功率在一个周期内的平均值9.相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压10.线电压：端线与端线间的电压11.相电流：流过每相负载的电流12.线电流：流过端线的电流13.零输入响应: 无电源激励, 输入信号为零, 仅由元件的初始储能所产生的电路的响应。
14.零状态响应: 储能元件的初始能量为零，仅由电源激励所产生的电路的响应。
15.全响应: 电源激励、储能元件的初始能量均不为零时，电路中的响应。
16.软磁材料：具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。
一般用来制造电机、电器及变压器等的铁心。
常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等。
17.永磁材料：具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。
一般用来制造永久磁铁。
常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。
18.矩磁材料：具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，稳定性良好。
在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。
常用的有镁锰铁氧体等。
19.铜损：在交流铁心线圈中, 线圈电阻R上的功率损耗称铜损。
20.铁损：在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损。
21.磁滞损耗：由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗。
22.涡流损耗：由涡流所产生的功率损耗。
23.高压：1KV及以上的电压称为高压。
有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550KV等。
24.低压：1KV及以下的电压称为低压。
有220，380V。
25.安全电压：36V以下的电压称为低压。
我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。
《电工技术》任务5.1.2 三相负载星形连接电路的测试与分析
➢5.1.1 三相电源的测试 ➢5.1.2 三相负载星形连接电路的测试与分析 ➢5.1.3 三相负载三角形连接电路的测试与分析 ➢5.1.4 三相电路功率的测试与分析
➢ 任务5.2 安全用电及触电急救 ➢ 任务5.3 低压配电线路设计和安装
2
2020/7/12
9
5.1.2三相负载星形连接电路的测试与分析
1. 负载的星形连接
三相电路中，每相负载两端的电压称为负载的相电压，
即uU、uV、uW； 流过每相负载的电流，称为负载的相电流，用iUN、iVN、
iWN表示； 流过端线（火线）的电流称为线电流，用iU、iV、iW表示；
流过中心线的电流称为中心线电流，用iN表示。
三相三线制对于不对称三相负载，或者一相负载断路 或短路，将会出现很大的问题，这将在后面分析。
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5.1.2三相负载星形连接电路的测试与分析
2. 星形连接的三相电路的分析
1）三相四线制电路
在如图5.14所示的三相四线制电路中，若中线阻抗远小于各相的负
载阻抗而可以忽略，则电源中点N与负载的中点N’之间为等电位点，中
【例5-1】在图5.14所示的三相四线制Y-Y电路中，已知三相
负载的阻抗为 ZU 8 j6Ω，ZV 3 j4Ω，ZW 10Ω
电源的相电压为220V，求各相电流及中线电流。
解：假定电源的U相电压：U• U 220∠0°V 则U相、V相、W相负载上的电压分别为
•
•
•
U U 220 00 V，U V 220 1200 V，U W 2201200 V
三相三线制电路的电压相量图如图 所示。从图中可看出：中点位移使 负载相电压不再对称，严重时，可 能导致有的因相电压太低而使负载 无法正常工作，有的因相电压比负 载额定电压要高而使负载设备损坏。
三相对称负载的星形联接与三角形联接-1要点
助我成就腾飞的梦想！
电工技术与应用
湖南•株洲 曹卫权 主讲
6.2.3 三相对称负载 的星形联接与三角形联接
重点与难点
重点：三相负载Y联接与三角形联接的概念 与参数计算 难点：三相负载Y联接与三角形联接的计算
目的与要求
1.熟悉三相负载Y联接、对称与不对称负载概念
2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确
分析三相负载的电流和电压以及功率等量。
A uA C uB uC
iA
iN iB iC
|ZA| |ZB| |ZC|
B
二、三相负载的星形(Y)联接
2. 联接形式
+ N
IA
UA –
IN UB +
Ia
ZC
–
–
ZA N'
Y: 三相三线制 Y0：三相四线制
ZB
IB
UC +
IC
N 电源中性点
N´负载中性点
一、三相负载
1.分类
三相 负载 不对称三相负载：不满足 ZA =ZB = ZC
+ N
UA
对称三相负载：ZA=ZB= ZC ；如三相电动机
如由单相负载组成的三相负载
IA
–
–
UB
IN
–
UC
N' ZC
ZA ZB
IB
ICBiblioteka ++
A B C N
电源
保险丝
三相四线制 380/220伏
额定相电压为 额定线电压为 220伏的单相负载 380伏的三相负载
实验：三相交流电路中负载的星形接法——电工电子学实验报告
电工电子学实验报告姓名：________________________________年级：__________________________________学校：__________________________________时间：__________________________________20XX年XX月XX日指导老师：李教授N I =U I +V I +W I当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线N I =U I +V I +W I = 0，中线可以省去，且应的相电压30º；（2）三角形连接的负载如图所示：其特点是：L U =P U ；四、实验内容及步骤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和相电压，并记录之。
2．星形对称有中线：按下图接线，每相开3盏灯。
测各线电压、各相电压、各相电流，记录于表中。
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'，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。
测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据表五、实验数据及分析测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据。
《电工电子技术》习题 第4章
第4章三相电路【基本要求】掌握三相四线制中三相负载的正确联接。
了解中线的作用；掌握对称星形和三角形联接时相线电压、相线电流在对称三相电路中的相互关系；掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算。
了解安全用电常识，触电方式及其防护、接地和接零保护以及静电防护与电气防火防爆。
【重点】对称三相负载星形、三角形联接的三相对称电路分析，相线电压、相线电流的关系以及三相电路功率的计算。
【难点】各电压、电流相位的确定以及非对称三相电路分析。
4.1 基本理论1. 三相正弦交流电由三相交流发电机产生，经升压变压器输送至电网，再输送到各地变电所，经降压后到用户。
由发电厂到电网将交流电压升高是为了降低电网传输时的功率损耗；由电网到用户的降压则是为了保障人身和设备的安全。
2. 由三条相线和一条中性线向用户供电的电源称三相四线制电源。
三相四线制电源可提供相、线电压两种电压，且U L=√3U P，线电压相位比对应相电压超前30º。
3. 负载接于三相电源时必须遵循两个原则：一是加于负载的电压必须等于负载的额定电压；二是尽可能使电源的三相负载对称。
根据此两项原则，三相负载可接成星形或三角形。
当负载的额定相电压等于电源相电压时，负载接成星形；当负载的额定相电压等于电源线电压时，负载接成三角形。
4. 负载作星形连接时，I L=I P，当负载对称或负载不对称作Y O（三相四线制）连接时，负载的相电压即电源的相电压，与电源的线电压U L间保持U L=√3U P、相位超前30º关系。
若负载不对称作Y形（三相三相制，无中线）连接时，则以上关系不存在。
可见，中线的作用是不论负载是否对称，可使三相负载的相电压保持对称。
5. 负载作三角形连接时，负载的相电压为电源的线电压，即U P=U L，当负载对称时，I L=√3I P、线电流相位滞后对应的相电流30º。
当负载不对称时，不存在上述关系。
6. 三相负载的有功功率和无功功率分别等于每相负载的有功功率和无功功率之和，即P=P A+P B+P CQ=Q A+Q B+Q CS=√P2+Q2C若负载对称时，则有如下计算公式P=3U P I P cosϕ=√3U L I L cosϕQ=3U P I P sinϕ=√3U L I L sinϕS=√P2+Q2=3U P I P=√3U L I L上式对星形联接和三角形联接的三相负载均适用。
三相交流电路电压、电流的分析与测量(含数据处理)(精)
三相交流电路电压、电流的分析与测量一、实验目的1．掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法时线、相电压及线、相电流之间的关系。
2．充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、原理说明1．三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接，当三相对称负载作Y 形联接时，线电压Ul 是相电压Up 的倍。
线电流Il 等于相电流Ip，即U l＝U p I l＝I p当采用三相四线制接法时，，流过中线的电流I0＝0，所以可以省去中线。
当对称三相负载作△形联接时，有I1=Ip, U1=Up2．不对称三相负载作Y 联接时,必须采用三相四线制接法，即Y0 接法。
而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若中线断开，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。
尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0 接法。
3．当不对称负载作△接时，Il≠Ip，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。
三、实验设备及器件序号名称型号与规格数量备注1三相交流电源3Φ0～220V12三相自耦调压器13交流电压1表4 交流电流表15 三相灯组负载40W/220V白炽灯9 DGJ-046 电门插座 3DGJ-04四、实验内容1．三相负载星形联接（三相四线制供电）按图6-3-3-1 线路组接实验电路。
即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源,将三相调压器的旋柄置于三相电压输出为0V的位置，经指导教师检查后。
方可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，按表6-3-3-1数据表格所列各项要求分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流（相电流）、中线电流、电源与负载中点的电压，记录之。
并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
8.1三相电源8.2三相负载的星形连接8.3三相负载的三角形
8.1 三相电源 8.2 三相负载的星形连接 8.3 三相负载的三角形连接 8.4 三相电路的功率 8.5 应用—二表法测量三相功率
2019/10/11
1
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源的定义
A
由三个频率相同，
Y
N
ºI
Z
w
振幅相同，相位彼此 相差120°的电压源 构成的整体称为对称
的每相阻抗 Z (30 j40) 。
解 试求电路的各相电流和线电流。
I AB
U AB ZA
3800 A 30 j40
7.6(53
)A
根据对称性，其他两相电流推知为
IBC 7.6(53 120 )A 7.6(173 )A
ICA 7.6(53 120 )A 7.667 A
IB 11 1800(A)
IC 11 600(A)
用瞬时值表示则有
iA 11 2 sin(wt 600 )(A) iB 11 2 sin(wt 1800 )(A) iC 11 2 sin(wt 600 )(A)
＋
iA
uAB
－ iB
iC
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ZA ZB
O
wt
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5
3. 相量表示
U
A
U0o
UC
120°
UB
U
120o
120°
UA
UC
U120o
(ψ 0)
120°
UB
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i1
负载对称时，
只需计算一相电
iN
i1
Z1
N'
流，其它两相电 流可根据对称性
Z2 直接写出。
i2
Z3
Байду номын сангаас
如：
u3
+
i3
I1 10 30 A 可知：
因所负中为以载线三负对电相载称流电对时压称,I中对时N 性称 ，I线三，1 无相且I电电2Z流A流I,也3 Z对B0称Z。负C 载II32对 11称00无中1950性0A线A 时
i1
Y: 三相三线制
Y0：三相四线制
iN
i1
Z1
N'
结论：
i2
Z2 Z3
负载 Y联
结时，线电
i3
流等于相电
N´负载中性点
流。
相电流：流过每相负载的电流 线电流：流过端线的电流 I1、I2、I3
(2) 负载Y联结三相电路的计算
i1
Y 联结时：
+
u1
N
–
––
u2
+
iN
i1
Z1
N'
Z2
i2
Z3
u3
+
i3
可省掉中性线。
Ul 3UP
三相负载连接原则
(1) 电源提供的电压=负载的额定电压；
(2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。
电源 L1
保险丝
L2
L3
N
三相四线制 380/220伏
额定相电压为 220伏的单相负载
额定线电压为 380伏的三相负载
2. 负载星形联结的三相电路
(1) 联结形式
+
u1
N
–
––
u2
+
u3
+
N 电源中性点
1)负载端的线电压＝电源线电压
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流 4)中线电流 IN I1 I2 I3
Ul 3UP
Il IP
I1
U1 Z1
I2
U2 Z2
I3
U3 Z3
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
(3)对称负载Y 联结三相电路的计算
+
u1
N
–
––
u2