9. 三相交流电路功率测量
三相交流电路及其功率测量
根据无中线 Y 接不对称负载的实测数据，定性 说明各相电压与各相负载阻抗大小间的关系。
总结三相四线制供电系统中中线的作用。在实 际应用中，中线的连接应注意什么？ 根据开灯盏数，验证二瓦表测量三相功率的正 确性。
如遇故障，记录之，并说明故障排除方法。
实验心得和体会。
实验十三－内容及要求
实验三
三相交流电路及其功率测量
实验目的
学习三相负载星形（Y）连接和三 角形（△）连接的接线方法 验证负载 Y 接和 △ 接时，相电压 与线电压、相电流与线电流的关系 充分理解三相四线制供电系统中中 线的作用
学习使用二瓦表法测量三相电路的 总功率
采用Y接、△接原则
UL -- 电源线电压 UN -- 负载额定电压
实验电路图：Y接
Y0 接负载 Y 接对称负载：
X
U L 3U N
Y 接不对称负载：
U L 3U N
电流测试插口 A (L1)
三相灯箱
此 六 个 接 线 柱 不 接 入 电 路
B (L2)
C (L3)
中线 OO’
负载Y接测量记录
项目 名称 负载 接法 线电压(V) 相电压(V) 相电流(mA)
负载中点到电源中 点（零线）电压
中线(点)
灯的 亮度 A B C 相 相 相
UA
B
UB
C
UC
A
UA
O’
UB
O’
UC
O’
IA
IB
IC
IO
UOO’
__
Y
0
对 称
不 接 对 称 不 对 称 对 称 __ __
《电工技术基础》第三章
N即为 ，因此，各负载的相电压为
➢ 即：
➢ 由于 、 两端的电压都超过了其额定电压，因此两灯将会被烧坏
相关知识
五、三相负载的Y形联结
例题3-1
➢ 相断开时， 两端的相电压
；此时 相和 相不受影响， 、 两
端的相电压 、 仍为220 V
和 称为相线或端线，俗称火线
相关知识
相关知识
三、三相交流电源的Y形联结
➢ 三相交流电源中，每相绕组始端与末端间的电压，亦即相线与中性线之间的 电压，称为相电压，其有效值用 、 和 表示，或一般地用 表示
➢ 任意两始端间的电压，亦即两相线之间的电压，称为线电压，其有效值 用 、 和 表示，或一般地用 表示
相关知识
，则称为三相对称负
CRED CAR IT D 123 456 789 000
相关知识
五、三相负载的Y形联结
➢ 负载接入三相电路时，应遵循以下两个原则。 ➢ （1）加在负载上的电压必须等于其额定电压。 ➢ （2）应尽可能使电源的各相负载均匀对称，从而使三相交流电源趋于平衡
➢ 将三相负载的末端连接于 N 点，并与三相交流电源的中
➢ 、 和 均为绕组的始端，U2、 和 均为绕组的末端 ➢ 这三个绕组的几何结构、绕向和匝数都相同，但各绕组的始端
或末端之间彼此相隔 ，故称为三相绕组
相关知识
一、三相交流电的产生
➢ 转子的铁芯上绕有励磁绕组，采用直流励磁
➢ 选择合适的极面形状和励磁绕组布置方式，可使定子与转子
间气隙中的磁感应强度按正弦规律分布
2
能够测量三相交流电路的功率
➢ 我国民用供电多使用三相交流电作为楼层或小区的进线电源， 其相电压为220 V，而线电压为380 V，且一般都设有中性线， 即采用三相四线制，进户线那么为单相线，即三相中的一相， 其对地或对中性线的电压均为220 V
两表法和三表法测量三相电路功率
机电信息 2009 年第 36 期总第 246 期 167
关键词：两表法；三表法；三相电路；功率测量
1 三相四线制供电系统中三相电路功率的测量
1.1 传统接线方式的三表测量法
对于三相四线制供电的三相星形联接的负载，可用一只
功率表测量各相的有功功率PA、PB、PC，则三相负载的总有功 功率P＝PA＋PB＋PC。这就是一表法。
对三相四线制供电系统用三表法测三相平均功率的有
张明霞
（南京航空航天大学金城学院，江苏 南京 ２１１１５６）
摘 要：三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容。详细讨论三表法和两表法测量三相电路功率的问题。在三相三线制中，依 据二表法测量三相电路有功功率的原理，分析和讨论了在采用二表法测量三相三线制有功功率时，电路中各线电压和线电流之间的关系。 分析三相三线制供电的三相对称负载，一表法测三相负载的总无功功率接线方法。总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数 在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。
＝ 姨 3 UlIlcosφ＝P
（10）
当 负 载 为 纯 电 阻 时 ，即 φ ＝0，PAC＝PBC，即 两 功 率 表 的 读 Nhomakorabea数相等；
当负载阻抗角φ＝60°（感性）时，PBC＝0；
3 结语 本文对三相四线制系统中采用的三表法，三相三线制系
统中采用两表法，测量三相电路的功率进行了详细地分析。 最后对于三相三线制供电的三相对称负载，分析了一表法测 量三相负载的总无功功率的接线方法。总的来说两表法和三 表法都是用来测量三相电路的总功率。但它们的适用范围和 意义有所不同。两表法适用于三相三线制对称不对称三相电 路, 三表法则适用对称与不对称三相四线制三相电路。两表 法测量时，三相总功率等于两表测得数据之和，每单个功率 表的读数没有意义。
两表法测量三相电路功率
三相电路功率的测量方法 三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容，本文按三相三线制和三相四线制分类，较详细地讨论了三相电路功率测量的接线问题，总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。
关键词：三相电路，功率测量本文将围绕测量三相电路功率的两表法和三表法的原理和接线方法进行讨论，指出它们之间的联系与区别，希望对能对同学的理解以及总结归纳有所帮助。
1 对称三相电路功率的测量1.1 对称三相电路功率的测量对称三相电路即三相电源对称、三相负载均衡的三相电路。
以下分别从三相四线制和三相三线制两种情况讨论。
对三相四线制系统，测三相平均功率的接线如图1 所示。
它的接线特点是每个功率表所接的电压均是以中线N 为参考点，三个功率表WAN，WBN 和WCN 的读数分别为PAN，PBN 和PCN，可用式（1）表示。
PAN=UAN IA cosϕ<uAN , iA>PBN=UBN IB cosϕ<uBN , iB> （1）PCN=UCN IC cosϕ<uCN , iC>图1 三表法测三相四线制三相负载平均功率的接线示意图三相的总功率为P = P CN + P BN +P AN 。
三个表的读数均有明确的物理意义，即PAN，PBN 和PCN 分别表示A 相、B 相和C 相负载各自吸收的平均功率。
这就是三表法。
这种接线方法是最容易理解的。
实际上，三表法测三相功率不止图1 所示的一种接线方式，另外还有三种接线方式，如图2 所示，分别称作共A，共B 和共C 接法（与此相对应，图1 中的接法可称作共中线N 接法）。
对应每一种接线中的三个表的读数的代数和均表示三相负载吸收的总功率（后面将给出证明）。
实际上，因为是对称三相电路，有i N =0 ，所以图2（a），（b）和（c）中的W NA , W NBW NC的读数必为零，在测量时可不接，此时的三表法便简化为两表法。
三相电路功率的计算_测量和实验设计_李铮
2. 2. 1 二瓦计法测三相功率 Ⅰ基本原理和接线方式
三相负载无论对称与否 ,均有 P = R e[UA IA * +UB IB * +UC IC * ]和 IA + IB + IC = 0。容易推导得到
P = R e[UBC IB * + UAC IA * ] = [UAB IA * + UCB IC * ] = [UCA IC * + UBA IB * ] = P1 + P2
Q = 3UP IP sinφZ 、Q = 3UL IL sinφZ
、Q
= 3 IP 2
Im
[Z
]、Q
=3
UP 2 |Z|
sinφZ 、Q = P tanφZ
(6)
2 三相电路功率的测量
2. 1 一瓦计法测无功功率
一瓦计法是三相电路无功功率测量的常用方法 , 该方法用一个功率表 (瓦特表 )测量对称三相三线
14
河北工业大学成人教育学院学报 2005年
考虑对称三相负载是 Y接和 △接两种情况 。 Y接对称三相负载时线相电流相等 ,重点考虑线相电压 关系 。 △对称三相接负载时线相电压相等 , 重点考虑线相电流关系 。图 2是 Y接负载线相电压的相量 图和 △接负载的线 、相电流的相量图 。
我国及世界其他国家均采用三相供电系统 ,而三相电路是产生 、传输 、分配及消耗电能的载体 ,其功 率的计算与测量非常重要 。熟练掌握三相电路功率的计算和测量方法是对电气类专业学生的基本要 求 。本文介绍三相电路功率的计算 、测量和实验设计 。
1 三相电路的功率及其计算
1. 1 正弦稳态电路的功率 正弦稳态电路的功率有瞬时功率 p、有功功率 P、无功功率 Q、视在功率 S 和复功率 S。电压 u和电
proteus软件三相交流电路电流电压及功率的测量
proteus软件三相交流电路电流电压及功率的测量
在Proteus软件中,测量三相交流电路的电流、电压和功率可以通过添加电表模块来实现。
具体步骤如下：
1. 打开Proteus软件,创建一个新的电路图。
2. 从左侧工具栏中选择电表工具,并将电表模块拖动到电路图中。
3. 右键单击电表模块,选择电表属性并设置电表类型为“交流电表”或“三相交流电表”。
4. 连接电表模块和所需测量的电路元件或电源。
如图所示,连接三个电压表和三个电流表,以测量每个相位的电压和电流。
5. 运行电路图,并在电表模块上查看所测量的电流、电压和功率。
可以通过双击电表模块打开电表窗口进行更详细的测量。
需要注意的是,Proteus软件只是一个电路仿真工具,测量结果可能与实际情况存在误差。
因此,建议在实际电路中进行精确的测量。
三相电路的功率测量
三相电路的功率测量一、实验目的1.学习并验证用“二瓦计“法测量三相电路的有功功率2.学习并应用“三表跨相”法测量三相电路的无功功率二、实验原理与说明1.三相电路的有功功率的测量（1）三瓦计法：三相负载所吸收的有功功率等于各相负载有功功率之和。
在对称三相电路中，因各相负载所吸收有功功率相等，所以可以只用一只单相功率表测出一相负载的有功功率，再乘以3即可；在不对称三相电路中，因各相负载所吸收的有功功率不等，就必须测出三相各自的有功功率，再相加即可。
三瓦计法适用于三相四线制电路。
三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A、B、C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上。
三只功率表读数相加就等于待测的三相功率。
（2）二瓦计法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。
接法如图13-1所示。
两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在第三相线上（图示为C线）。
两只功率表读数的代数和等于待测的三相功率。
图13-1 二表法测有功功率2.三相电路无功功率的测量（1）对称三相电路无功功率的测量（a ）一表跨相法：即将功率表的电流回路串入任一相线中（如A 线），电压回路的“*”端接在按正相序的下一相上（B 相），非“*”端接在下一相上（C 相），将功率表读数乘以3即得对称三相电路的无功功率Q 。
（b ）二表跨相法：接法同一表跨相法，只是接完一只表，另一只表的电流回路要接在另外两条中任一条相线中，其电压回路接法同一表跨想法。
将两只功率表的读数之和乘以3/2即得三相电路的无功功率Q 。
（c ）用测量有功功率的二瓦计法计算三相无功功率：按式子213()Q P P =-算出。
（2）不对称三相电路的无功功率测量三表跨相法：三只功率表的电流回路分别串入三个相线中（A 、B 、C 线），电压回路接法同一表跨相法。
三相交流电路及其功率测量实验报告
三相交流电路及其功率测量实验报告一、实验目的1、深入理解三相交流电路的基本原理和特性。
2、掌握三相电源和负载的连接方式。
3、学会使用功率表测量三相电路的有功功率、无功功率和视在功率。
二、实验原理三相交流电路是由三个频率相同、幅值相等、相位互差 120°的正弦交流电源供电的电路。
在三相电路中，电源和负载的连接方式有星形（Y 形）和三角形（△形）两种。
在星形连接中，三相电源的三个末端连接在一起形成一个中性点，三相负载的一端分别连接到电源的三个相线，另一端连接在一起接到中性点。
在三角形连接中，三相电源的三个相线分别与三相负载依次首尾相连，构成一个闭合回路。
三相电路的功率包括有功功率、无功功率和视在功率。
有功功率是电路中实际消耗的功率，无功功率是用于交换的功率，视在功率是电压和电流的乘积。
三、实验设备1、三相交流电源2、三相负载箱（包括星形和三角形连接的电阻、电感和电容负载）3、功率表4、电压表5、电流表6、导线若干四、实验内容与步骤1、三相电源的星形连接将三相交流电源的三个相线分别连接到负载箱的三个输入端，将负载箱设置为星形连接。
接通电源，使用电压表测量三相电源的线电压和相电压，使用电流表测量线电流和相电流，并记录数据。
2、三相电源的三角形连接将三相交流电源的三个相线与负载箱进行三角形连接。
接通电源，再次测量线电压、相电压、线电流和相电流，并记录数据。
3、功率测量在星形和三角形连接的情况下，分别使用功率表测量三相电路的有功功率、无功功率和视在功率，并记录数据。
五、实验数据记录与处理1、三相电源星形连接时的测量数据｜测量项目｜数值｜｜｜｜｜线电压（V）｜ UAB ＝＿____, UBC ＝＿____, UCA ＝＿____ ｜｜相电压（V）｜ UA ＝＿____, UB ＝＿____, UC ＝＿____ ｜｜线电流（A）｜ IA ＝＿____, IB ＝＿____, IC ＝＿____ ｜｜相电流（A）｜ IAN ＝＿____, IBN ＝＿____, ICN ＝＿____ ｜｜有功功率（W）｜ P ＝＿____ ｜｜无功功率（Var）｜ Q ＝＿____ ｜｜视在功率（VA）｜ S ＝＿____ ｜2、三相电源三角形连接时的测量数据｜测量项目｜数值｜｜｜｜｜线电压（V）｜ UAB ＝＿____, UBC ＝＿____, UCA ＝＿____ ｜｜相电压（V）｜ UA ＝＿____, UB ＝＿____, UC ＝＿____ ｜｜线电流（A）｜ IA ＝＿____, IB ＝＿____, IC ＝＿____ ｜｜相电流（A）｜ IAB ＝＿____, IBC ＝＿____, ICA ＝＿____ ｜｜有功功率（W）｜ P ＝＿____ ｜｜无功功率（Var）｜ Q ＝＿____ ｜｜视在功率（VA）｜ S ＝＿____ ｜根据测量数据，计算三相电路的功率因数：功率因数＝有功功率／视在功率六、实验结果分析1、比较星形连接和三角形连接时的线电压、相电压、线电流和相电流的关系。
三相电路功率的测量
三相电路功率的测量、实验目的1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率。
2•了解测量对称三相电路无功功率的方法。
3.熟练掌握功率表的接线和使用方法。
二、原理说明1.单相功率表根据电动系数单相功率表的基本原理，在测量交流电路中负载所消耗的功率（图12-1 ）时，其示值P决定于下式：P=Ulcos ©图12-1式中，U为功率表电压线圈锁跨接的电压；I为流过功率表电流线圈的电流；©为U和：之间的相位差角。
单相功率表也可以用来测量三相电路的功率，只是各功率表应采取适当的接法。
2■三相四线制电路功率的测量对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即丫0接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C,三相功率之和（工P=P A+P B+P C）即为三相负载的总有功功率值（所谓的一瓦特表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）。
实验线路如图10-1所示。
若三相负载是对称的，贝U只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3即得三相总的有功功率。
如图12-2。
3■三相三线制电路功率的测量三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载 是丫接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。
测量线路如图12-3所示。
三相负载所消耗的总功率P 为两只功率表 示值的代数和，即P=R+F 2=UAd A COS © i +UBd B OOS © 2=P+P B +F C 。
利用功率的瞬时值表达式，不难推出上述结论。
当负载对称时，两只功率表的读数分别为 P i =UAd A COS © i =LAd A COS(30 ° - © ) P 2=UBd B COS © 2=L Bd B COS (30 ° +© )图 12-34■用二瓦计法测量三相功率时，应注意下列问题(1) 二瓦计法适用于对称或不对称的三相三线制电路。
总结三相电路功率测量的方法
总结三相电路功率测量的方法三相电路功率测量是指对三相交流电路中的功率进行测量和计算。
通常情况下，三相电路功率测量主要包括直接法、间接法和计算法这三种方法。
1. 直接法直接法是通过将电流、电压进行直接测量，然后利用功率计来计算功率值的方法。
在三相电路中，我们需要测量三相电流和三相电压。
对于电流的测量，可以采用电流互感器或者电流夹钳；对于电压的测量，可以采用电压互感器或者电压表。
测量好电流和电压之后，再通过功率计来计算功率值。
2. 间接法间接法是通过测量三相电路中各个元件(如电阻、电容、电感等)所消耗的电能，然后利用功率公式来计算出功率值。
例如，可以利用电阻箱测得线路中的电阻值，然后用电压和电流测量值来计算功率。
在使用间接法进行功率测量时，需要根据具体的电路元件和测量条件选择适当的仪器和方法。
3. 计算法计算法是通过基于电压和电流的波形进行计算，得到相应的功率值。
通过电压和电流在时间上的波形图，我们可以得到电压和电流对应的瞬时功率值，然后将瞬时功率值进行积分得到平均功率值。
计算法通常可以通过示波器和计算机软件来完成。
三相电路功率测量的方法还需要根据具体的测量要求和条件来选择。
在实际应用中，直接法是最常用的方法，因为它直接测量电流和电压，且准确度高。
而间接法和计算法则适用于特殊情况下，例如对于没有直接测量手段的情况，或者需要对功率进行更详细的分析的情况。
需要注意的是，三相电路功率测量中还需要考虑功率因数的影响。
功率因数是指实际功率与视在功率之比。
在实际测量中，如果电路中存在功率因数不等于1的负载，那么功率测量的结果会有所偏差。
因此，在进行功率测量时，还需要对功率因数进行补偿。
通常可以通过功率因数表或者功率因数校正装置来进行补偿。
综上所述，三相电路功率测量的方法包括直接法、间接法和计算法。
具体选择哪种方法需要根据实际情况进行判断。
在进行功率测量时，还需要考虑功率因数的影响，并进行相应的补偿。
《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：学号：年级专业层次：15 级函授（秋）学习中心：胜利油田纯梁教学服务站一、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：（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. 三相负载接线原则连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。
“三相交流电路”实验报告总结
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：
分电源的相电压都分别相同，即 UUV= UVW=UWU=(218+219+220)/3=219V
；
UUN=UVN=UWN=127V( 本 次 实 验 中 这 三 个 电 压 为 手 动 调 节 所 得 ) 。 可 以 计 算 ：
219/127=1.7244≈ 3 ，即：线电压为相电压的 3 倍，与理论相符。
中国石油大学（华东）现代远程教育
实验报告
三相交流电路电压、电流和功率的测量
实验名称三相交流电路电压、电流和功率的测量一、实验目的1.加深理解三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；2.掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接线时线、相电压及线、相电流之间的关系；3.理解三相四线供电系统中的中线作用；4.学习掌握用二瓦计法测量三相电路的有功功率.二、实验原理1.三相负载可以接成星形（“Y”接）或三角形（“Δ”接），如下图：其中，星形连接又包括有中线和无中线两种情况.2.主要概念相电压：电源或负载各相的电压称为相电压；线电压：端线之间大的电压称为线电压；相电流：流过电源或负载各相的电流称为相电流；线电流：流过各端线的电流称为线电流.首端和尾端的标记说明：旧标准：首端记为A,B,C；尾端记为X,Y,Z;新标准：首端记为U1,V1,W1；尾端记为U2,V2,W2.实际中常使用旧标准.3.星形连接的三相负载三相负载对称时：U L=√3U p;I L=I P此时流过中线的电流I0=0，可以省去中线.三相负载不对称时：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儿每相电压维持对称不变.若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的一相的相电压过高，使负载遭损坏；负载重的一相的相电压又过低，负载不能正常工作.4.三角形连接的三相负载三相负载对称时：I L=√3I p;U L=U P三角形连接没有中线.三相负载不对称时：I L≠√3I p，但只要电源的线电压U L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.5.二瓦计法测量功率电路在三相三线制电路中，通常用二只功率表测量功率.功率表W 1和W 2的读数分别为P 1和P 2.三相电路的总功率等于二者代数和.P 1=U AC I A cosΦ1 P 2=U BC I B cosΦ2 P =P 1+P 2三、实验设备四、实验内容1.三相负载星形联接（三相四线制供电） 实验准备：将三相调压器的旋钮置于输出为0的位置，将交流电压表接到调压器的输出端，开启实验台电源，调节调压器，使输出的三相电源的线电压为220V （此时相电压为127V ）关闭电源开关，按图连接电路，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、中线电流、电源和负载中点间的电压，将所测得的数值记入表中，并观察各项灯组亮暗的变化过程，特别要注意观察中线的作用.测量数据负载状态开灯数量 线电流/mA线电压/V 相电压/V 中线电流 I 0/mA中线电压 U N 0/VA 相B 相C 相 I A I B I C U AB U BC U CA U ax U by U cy Y 0接对称有中线 3 3 3 Y 接对称无中线 3 3 3 Y 0接不对称有中线 1 2 3 Y 接不对称无中线 1 2 3 Y 0接有中线B 相断开 1 0 3 Y 接无中线B 相断开132.负载三角形联接（三箱三线制供电）关闭电源开关，按下图改接线路，按下表内容进行测试.（注意：三角形连接时没有中线）测量数据负载情况开灯数量 线电压=相电压/V 线电流/mA 相电流/mA 二瓦计/WAB 相 BC 相 AC 相 U AB U BC U CA I A I B I C I A B I BC I CA P 1 P 2 P all 三相平衡 3 3 3 三相不平衡123根据实验数据：(1)验证对称三相电路中的关系；序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0~500V 1 实验台 2 交流电流表 0~5A 1 实验台 3 三相自耦变压器 1 实验台4 三相灯组负载 220V,15W 白炽灯 9 EEL5 电流插座 3 实验台(2)用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中的中线作用；(3)不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验能否验证这一点？(4)根据不对称负载三角形联接时的相电流值作向量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析.五、注意事项1.本实验采用三相交流市电，实验时注意安全，不可触碰裸露的导电部件；2.每次接线完毕，同组同学自查，两人均确认无误后才能接通电源，必须严格遵守断电—接线—检查—通电；断电—拆线的实验操作原则；3.本次实验中，灯泡表面升温迅速，注意选择长度适合的导线，不要让导线与灯泡表面接触，以免融化导线绝缘皮，造成安全隐患.在操作过程中，手不要触碰灯泡，以免烫伤.六、思考1.查阅资料，了解三相电源相序的测定方法，简述测定原理、测定器材、测定步骤.最常用的是相序表，它适用于工频100~ 500V的三相交流电源.使用时，将表面上的三个接线端钮U,V,W上的引线（分别为黄、绿、红）分别待测的三根电源线上.按动一下按钮（数秒即可）.如果铝盘沿顺时针方向转动，则所接三根电源线为正相序；如果铝盘逆时针方向转动，则为逆相序.如果没有相序表，可灯泡法检查.如图所示，两个相同的220V灯泡(15~40W)H1,H2及一个电容C (0.22~0.47μF,400V)接成星形，1,2,3三根引出线分别接至被测三相电源上，此时两个灯泡的发光程度将不相同，一个较亮，一个较暗.若令接电容的一相作为U相，则发光较亮的一相为V相,剩下的一相为W相.2.对于三相对称负载的星形联接，如何证明U L=√3U P；同理，对于三相对称负载的三角形连接，如何证明I L=√3I P.三个相电压之间夹角120°.U AB=U A−U B U BC=U B−U C U CA=U C−U A利用几何关系求出： U AB=2U A cos30°=√3U A，同理有：U BC=√3U B U CA=√3U C故有：U L=√3U P.用同样的方法可以证明I L=√3I P.3.对于三相四线制电路，能否在中线上安装保险丝？为什么？在三相负载不对称时，平衡电流，不能安保险丝，因为假如中线融断，说明负载很不对称，这时极需中性线，不能断开.4.能否用数学方法证明二瓦计法，即三相电路的总功率等于两块功率表示数的代数和.设负载为Y形联接，根据功率表的工作原理，有：P1=Re[U AC I A∗] P2=Re[U BC I B∗]P1+P2=Re[U AC I A∗+U BC I B∗]又U AC=U A−U C U BC=U B−U C I A∗+I B∗=−I C∗故P1+P2=Re[U A I A∗+U B I B∗+U C I C∗]=Re[S A+S B+S C]=Re[S]=P A+P B+P C即三相电路的总功率等于两块功率表示数的代数和.由于Y形可变成∆形，故同样适用.5.查阅资料，了解除二瓦计法以外还有哪些测量三相电路功率的方法，简述测量方法及各自适用的情况.对于三相四线制供电的三相星形连接的负载，可用一只功率表测量各相的有功功率P A,P B,P C，则三相负载的总有功功率P=P A+P B+P C.这就是一瓦特表法.若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3即得三相总的有功功率.三瓦计法适用于三相四线制电路.三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A,B,C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上.三只功率表读数相加就等于待测的三相功率.。
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。
《三相功率的测量方法》
三相功率的测量方法三相交流电路按电源和负载的连接方式的不同分为三相三线制和三相四线制两种系统，而每一种系统在运行时又有不同的情况。
根据三相电路的特点，有如下三种测量方法。
①一表法。
即利用单相功率表直接测量三相三线制Y形对称电路中任意一相的功率，然后乘以3，即可得出三相所消耗的功率，如图1（a）所示图1 一表法测量对称三相电路的有功功率对于三相三线完全对称电路来说，则可按图1（b）接线方式测量；但如果被测电路的中点不便于接线，或负载不能断开，则应按图2所示的线路进行测量。
图中，电压支路的非发电机端所接的是人工中点，即由两个与电压支路阻抗值相同的阻抗接成丫形，作为人工中点。
图2 应用人工中点的一表法线路图3 两表法测量三相三线制电路功率的线路②两表法。
在三相三线制电路中，不论其电路是否对称，都可以用图3所示的两表法来测量它的功率（也可以测量电能）。
其三相总功率P为两个功率表读数Pt和P2的代数和，即P=P1+P2应用两表法时，应注意两点。
第一，接线时应使两个功率表的电流线圈串联接人电路任意两线，使其通过的电流为三相电路的线电流，两只功率表的电压支路的发电机端必须接至电流线圈所在线，而另一端则必须接至没有接电流线圈的第三线。
第二，读数时必须把符号考虑在内，当负载的功率因数大于0.5时，两功率表读数之和即是三相总功率；当负载的功率因数小于0.5时，将有一只功率表的指针反转，此时应将该表电流线圈的两个端钮反接，使指针正向偏转，该表的读数应为负，三相总功率即是两表读数之差。
③三表法。
在三相四线制电路中，不论其对称与否，都可以利用三只功率表测量出每一相的功率，然后将三个读数相加即为三相总功率，三表法测量三相四线制电路有功功率的接线如图4所示。
图4 三表法测量三相四线制电路有功功率的接线。
实验二 三相电路功率的测量
实验二三相电路功率的测量一．实验目的1．学会用功率表测量三相电路功率的方法；2．掌握功率表的接线和使用方法。
二．原理说明接法）1．三相四线制供电，负载星形联接（即Ｙ对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图9－1所示，三个单相功率表的读数为W1、W2、W3，则三相功率Ｐ＝W1＋W2＋W3，这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W，则三相功率Ｐ＝3W，称为一瓦特表法。
2．三相三线制供电三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是‘Ｙ’接还是‘Δ’接，都可用二瓦特表法测量三相负载的有功功率。
测量电路如图9—２所示，若两个功率表的读数为W1、W2，则三相功率P＝W1 + W2＝U1I1cos (30°-φ)+ U1I1sin (30°+φ),其中φ为负载的阻抗角（即功率因数角），两个功率表的读数与φ有下列关系：（1）当负载为纯电阻，φ＝0，W1＝W2，即两个功率表读数相等；（2）当负载功率因数cosφ＝ 0.5 ，φ＝±60°，将有一个功率表的读数为零；（3）当负载功率因数cosφ＜ 0.5 ，|φ|＞60°，则有一个功率表的读数为负值，该功率表指针将反方向偏转，这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），而读数应记为负值。
对于数字式功率表将出现负读数。
3．测量三相对称负载的无功功率对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Ｑ，测试电路如图9—3所示。
功率表读数W＝U1I1sinφ，其中φ为负载的阻抗角，则三相负载的无功功率Q＝3W。
三．实验设备1．交流电压表、电流表、功率表2．三相调压输出电源3．EEL—17B组件（含220V／40Ｗ灯组9只、电容）或EEL—55组件、EEL —60组件（选配）四．实验内容接法）的三相功率1．三相四线制供电，测量负载星形联接（即Ｙ（1）用一瓦特表法测定三相对称负载三相功率，实验电路如图9－4所示，线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。
三相交流电路功率的测量实验报告
三相交流电路功率的测量实验报告一、实验目的1、掌握三相交流电路中有功功率和无功功率的测量方法。
2、理解三相电路中功率的平衡关系。
3、熟悉功率表的使用方法和接线原理。
二、实验原理在三相交流电路中，总功率等于各相功率之和。
三相电路的功率分为有功功率、无功功率和视在功率。
有功功率是电路中实际消耗的功率，单位为瓦特（W），其计算公式为：＼P ＝＼sqrt{3} U_{L} I_{L} ＼cos\varphi\其中，＼（U_{L}＼）为线电压，＼（I_{L}＼）为线电流，＼（＼cos\varphi\）为功率因数。
无功功率用于衡量电路中电感和电容元件与电源之间能量交换的规模，单位为乏（Var），其计算公式为：＼Q ＝＼sqrt{3} U_{L} I_{L} ＼sin\varphi\视在功率是电路中电压与电流的乘积，单位为伏安（VA），其计算公式为：＼S ＝＼sqrt{3} U_{L} I_{L}＼在三相四线制电路中，可以通过测量各相的有功功率，然后相加得到三相总功率；在三相三线制电路中，通常采用二瓦计法测量三相功率。
三、实验设备1、三相交流电源2、三相负载（灯泡、电感、电容等）3、功率表（两个）4、电压表5、电流表6、连接导线若干四、实验步骤1、按实验电路图连接线路，检查无误后接通电源。
2、测量三相四线制电路的功率将三相负载接成星形连接，分别测量各相的电压、电流和有功功率。
计算三相总功率，并与各相功率之和进行比较，验证功率平衡关系。
3、测量三相三线制电路的功率将三相负载接成三角形连接，采用二瓦计法测量线电压、线电流和两个功率表的读数。
计算三相总功率，验证功率平衡关系。
五、实验数据及处理1、三相四线制星形连接负载实验数据｜相序｜电压（V）｜电流（A）｜功率（W）｜｜｜｜｜｜｜ A 相｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ B 相｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ C 相｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜三相总功率：＿____各相功率之和：＿____2、三相三线制三角形连接负载实验数据｜功率表 1 ｜功率表 2 ｜线电压（V）｜线电流（A）｜｜｜｜｜｜｜读数（W）｜读数（W）｜＿____ ｜＿____ ｜三相总功率：＿____六、实验结果分析1、在三相四线制星形连接电路中，通过测量各相功率并相加，与计算得到的三相总功率相比较，两者基本相等，验证了功率平衡关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三相交流功率的测量
一、实验目的
1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法
2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法
二、原理说明
1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y o接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C，则三相负载的总有功功率ΣP＝P A＋P B＋P C。
这就是一瓦特表法，如图9-1所示。
若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3 即得三相总的有功功率。
图9-1 图 9-2
2. 三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。
测量线路如图9-2所示。
若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。
而三相总功率∑P=P1+P2（P1、P2本身不含任何意义）。
除图9 -2的I A、U AC与I B、U BC接法外，还有I B、U AB与I C、U AC以及I A、U AB与I C、U BC两种接法。
3. 对于三相三线制供电的三
相对称负载，可用一瓦特表法测得
三相负载的总无功功率Q，测试原
理线路如图9-3所示。
图示功率表读数的倍，即为
对称三相电路总的无功功率。
除了
此图给出的一种连接法（I U、U VW）
外，还有另外两种连接法，即接成图 9-3
（I V、U UW）或（I W、U UV）。
三、实验设备
四、实验内容
1. 用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。
实验按图9-4线路接线。
线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。
图 9-4
经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器输出，使输出线电压为220V，按表9-1的要求进行测量及计算。
首先将三只表按图9-4接入B相进行测量，然后分别将三只表换接到A相和C相，再进行测量。
2. 用二瓦特表法测定三相负载的总功率
(1) 按图9-5接线，将三相灯组负载接成Y形接法。
图 9-5
经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器的输出线电压为220V，按表9-2的内容进行测量。
(2) 将三相灯组负载改成△形接法，重复(1)的测量步骤，数据记入表9-2中。
表
（3）将两只瓦特表依次按另外两种接法接入线路，重复（1）、（2）的测量。
（表格自拟。
）
3. 用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，按图9-6 所示的电路接线。
图 9-6
（1）每相负载由白炽灯和电容器并联而成，并由开关控制其接入。
检查接线无误后，接通三相电源，将调压器的输出线电压调到 220V，读取三表的读数，并计算无功功率
ΣQ，记入表9-3。
（2）分别按ＩV、U UW和ＩW、ＵUV接法，重复（１）的测量，并比较各自的ΣＱ值。
计算值
ΣＱ＝
）
Ｑ
五、实验注意事项
1. 每次实验完毕，均需将三相调压器旋柄调回零位。
每次改变接线，均需断开三相电源，以确保人身安全。
六、预习思考题
1. 复习二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理。
2. 复习一瓦特表法测量三相对称负载无功功率的原理。
3. 测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？
七、实验报告
1. 完成数据表格中的各项测量和计算任务。
比较一瓦特表和二瓦特表法的测量结果。
2. 总结、分析三相电路功率测量的方法与结果。
3. 心得体会及其他。