三相交流电路的研究

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三相交流电路的研究

1、实验目的、任务

1)、重点掌握三相负载作星形连接的方法,并验证连接方法中,线、相电压之间的关系;线、相电流之间的关系;

2)、充分理解三相四线制供电线路中中线的作用。 2、实验基本要求

1)、本实验为380V 交流市电,注意人身安全,不许触及导电部件。 2)、每次接线完毕,同学先自检,后经指导老师检查后才可接通电源,实验完毕后,先断电再拆线。 3)、星形连接作短路实验时,必须首先断开中线,以免发生短路事故。 4)、在实验中将380V 交流市电线电压降为220V 的线电压使用。 3、实验基本原理

1)、实验原理

三相交流电路由三相交流电源与三相负载按照一定方式联接而成。

三相交流电源向外提供的电压可以认为是对称的。三相电源在使用时可以作三角形(△)连接,也可以作星形(Y )连接。当作三角形连接时,可以提供一种对称的三相线电压。当作星形连接时,又分两种形式:一种是带中线的星形连接(Y 0),即三相四线制,可以提供两种规格的电压——相电压和线电压,供对称负载和非对称负载使用;另一种是不带中线的星形连接(Y ),仅能提供一种规格的电压——线电压。

作Y 0连接时,相电压与线电压的关系为:3L P U U = 三相交流负载有两种类型.一种是阻抗相等、性质相同的对称负载,另一种是不对称的三相负载,对于对称负载,可根据使用电压要求可以连成Y 形,也可以连成△形。

当作Y 形连接时,则有:3L P U U =,L P I I =,00A B C I I I I ++==

即中线电流为零,可以不要中线。

当作△形连接时,则有:L P U U =,3L P I I =

非对称的三相负载,一般连成Y 0形,电压电流关系为:3L P U U =

,00A B C I I I I ++=≠

中线电流不为零,故中线必须有,而且中线上不允许安装熔断器和开关,否则,当中线断开后,将使不对称负载上的相电压严重失衡。

2)、实验步骤

(1)三相负载作Y 0形连接

按图1连电路,三相灯组负载由三相自耦调压供电(先置零)电路连好后,经实验指导教师检查后加电,按表1内容进行测量。

图1

(2)负载三角形连接

按图2连好电路,经指导教师检查后,按表2测量数据。

图2

4、实验内容及重点、难点

1)、实验内容

(1)按图1连电路,按表1内容进行测量。

表1

测量数据负载情况

开灯盏数线电流(A) 线电压(V) 相电压(V) 中线

电流

I0(A)

中间点

电压

U N0(V) A

B

C

I A I B I C U AB U BC U CA U A0 U B0 U C0

Y0平衡负载 3 3 3 Y平衡负载 3 3 3 Y0不平衡负载 1 2 3 Y不平衡负载 1 2 3 Y0B相断开 1 断 3 Y B相断开 1 断 3 Y B相短路 1 短 3

测量数据负载情况

开灯盏数线电压=相电压(V) 线电流(A) 相电流(A) A-B相B-C相C-A相U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

平衡负载 3 3 3

不载 3 3 3

掌握三相负载作星形连接的方法,并验证连接方法中,线、相电压之间的关系;线、相电流之间的关系。

3)、实验难点

测量数据较多,实验中认真细心,仔细检查,防止烧负载,并注意观察试验得到的数据是否合理,以验证实验的正确性。

5、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线电压和相电压的关系。

2)用实验数据及观察到的现象,总结三相四线制供电系统中中线的作用。

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