三相交流电路电压、电流的测量word精品

一、 头验目的

1. 熟悉三相负载的两种接法，并验证电压和电流的线值和相值的关系。

2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。

二、 实验仪器 1. 三相自耦调压器

2. 三相灯组负载（三组）

三、 实验原理

1. 三相负载可接成星形（又称接）或三角形（又称"△"接），当三相对称负载 作丫形联接时，线电压U i 是相电压U p 的3倍。线电流I i 等于相电流I p ,即

U L = Q 3 U p I L = I p 当采用三相四线制接法时，，流过中线的电流I o = 0,所以可以省去中线。 当对称三

相负载作△形联接时，有

I L 二J3lp,

U L =U P

2. 不对称三相负载作丫联接时，必须采用三相四线制接法，即 丫。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 丫0接法。

3. 当不对称负载作△接时，I L 工3 Ip ，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。

四、 实验内容 1. 三相负载星形联接

按图7-1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。 1） 三相负载星形连接且采用三相四线制供电

按图7-1线路组接实验电路，是输出的三相线电压为 220V 。

2） 按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、相电流、中 线电流、电源与负载中点间的电压，记录之。

u(

V 20 2

v(

w(

V

20V

2

N ;

一 图 7-1

表1

研究冋题（一）：

1. 通过数据说明三相对称负载作 Y 形联接时是否U L 二3 U p 。

2. 不对称三相负载作星形联接时，采用三相四线制接法，是否能保证满足三相

负载中每相负载的额定电压。 3. 通过实验数据得到如下结论：

答：通过实验证明三相负载作 丫型连接时，U L =

3 U P , I L = I P 。而不对称三相

负载进行丫形连接时，必须采用三相四线制接法，其中，中线有其重要的作用， 保证各相不对称负载的每相电压维持对称不变。 三相负载星形连接且采用三相三线制供电

1） 按图7-2线路连接实验电路，是输出的三相线电压为 220V 。

2） 按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、相电流、中 线电流与负

载中点间的电压，记录于表 2。

Z

N ° ---------- ---------------------------------------------------------------

图7-2

u(

V 2V20V 2

C w

表

2

负载情况测量

数据

开灯盏数相电流（A）线电压（V）相电压（V）中线电压

A 相B

相

C

相

la lb lc Ua Ub Uc Ua Ub Uc U NO (V)

Yo （无中线）接对称

负载3330.250.250.251221221227

Yo （无中线）

接不对称负载

1230.100.170.20220V1651407550

Yo （无中线）

B相断开

3330.2300.2310518810760

研究问题（二）：

1. 通过数据说明不对称三相负载作星形联接时，采用三相三线制接法，是否能保证满足三相

负载中每相负载的额定电压。

2. 如果采用三相三线制供电或总干线的中线上接保险丝，万一某一负载短路，保险丝烧断会

造成什么现象发生？

3. 通过实验数据得到以下结论：

答：当不对称负载进行三角形连接时，I L冷3 I P。但只要电源的线电压不对称, 加在三相负载上的电压仍然是对称的，对各相负载工作没有影响。

三相负载三角形连接（三相三线制供电）

按图7-3改接电路，接通三相电源，调节调压器，使其输出线电压为220V，按数据表格的内容进行测试。

负载

情况

测量

数据开灯盏数

线电压=相电压

（V）

线电流（A）相电流（A）

A

相

B

相

C

相

U AB

U B

C

U CA I A l B l c I AB I BC I CA

△接三相平

衡3332200.570.570.570.330.320.32

330V 3S0V 训二

图7-3

表3

五、预习思考题

1. 三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？

答：三相负载星形或三角形连接，是根据绕组（如电动机）或用电器的额定电压连接的。负载额定电压是220V的星形连接；额定电压是380V的三角形连接。

2. 复习三相交流电路有关内容，分析三相星形连接不对称负载在无中线情

况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？

答:无中线情况下要有一相短路相当于把线电压380V直接加在另外两相负

载上，结果就是把这两相负载也烧掉，若是开路的话因两相都是不对称负载，分得电压不同一样要烧。总之星形接法且不对称，那么负载中线断开肯定会烧坏负载。接上中线不会烧坏负载。

3. 本次实验中为何要通过三相调压器将380V的市电线电压降为220V的线电压使用？

答：380v / 220v是线电压和相电压的关系，如果用电器是三相电的话，就用380伏，如果是单相电的用220伏。如果三相用电器额定电压是220伏，则要用到变压器进行变压。

六、实验报告要求

1. 用实验测得的数据验证对称三相电路中的关系。

答：三相负载作丫型连接时，U L = .3 U P

由表1中的实验数据得：-3 U P= -,3 *125=217VP20V

2. 用实验数据和观察到得现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。

答：当三相负载不对称时，中线提供各相电流的回路，保证各相不对称负载的每相电压维持对称不变。

3. 不对称三角形连接的负载，能否正常工作？实验能否证明这一点？

答：不对称三角形连接的负载只要线电压等于负载额定电压可以正常工作，只是如果负载不对称，三相电流大小差别较大。

4. 根据不对称负载三角形连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，分析之。