三相电路的相序、电压、电流及功率测量(精)

专业：

姓名： XXX

学号： XXXXXXXXXX

日期： 2014.3. 3

地点：东3-208

实验报告

课程名称：电路原理实验（甲）Ⅱ指导老师：成绩：__________________

实验名称：三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型：研究探索型实验同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

装订线

一、实验目的

1.学会三相电源相序的判定方法；

2.学会三相负载Y形联结和Δ形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法；

3. 熟悉1表法测量三相对称电路有功和无功功率的原理与接线方法；

4. 熟悉2表法测量三相电路有功和无功功率的原理和接线方法；

5. 进一步掌握功率表的接线和使用方法。

二、实验原理

1.确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载，一相中接有电容C，另两相分别接入大小相等的电阻R（实验中采用两个相等的白炽灯）。则认定接电容的一相为U相，那么，其余两相中，相电压较高的一相必为V相，即所接白炽灯较亮，另一相为W相。

2.将三相负载接为Y形联结，相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，线电

压的有效值是相电压有效值的倍。电源中性点与负载中性点之间的电压为零。如果负载不对称，则中性线有电流流过，这时如果将中性线断开，三相负载的各相电压将不再对称。

3.将三相负载接为Δ形联结，这时线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若

负载对称，则。若负载不对称，虽然不再有倍的关系，但线电流仍为相应的相电流矢量和，可以通过矢量图计算出它们的大小和相位。

4.三相电路功率的测量：三相三线制供电情况下，不论负载对称或不对称，只要连接方式为Y形联结，且负载中性点可引出连接线，则可采用一瓦表法测每相有功功率，三相总功率则为每相功率之和。若负载对称，可采用一瓦表法来测量三相总无功功率，只要将功率表的电流线圈串接于任一条端线，而电压线圈跨接到另外两条端线之间。同时也可以利用二瓦表法来测量三相负载总功率，若负载对称，也可利用二瓦表法测量负载的无功功率。

P.2

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三、实验接线图

图2.一瓦表法测三相四线制负载Y形联结

图1.相序指示器

图4.二瓦表法测量功率图3.一瓦表法测无功功率

图3.一瓦表法测无功功率P.3

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四、实验设备

1、数字万用表；

2、电工综合实验台；

3.DG05单相灯负载实验组件。

五、实验步骤

1. 用Y形联结的白炽灯和电容组成相序指示器（如图1），判定三相电源相序；

2.采用三相四线制对称负载Y形联结（单相负载采用两个25W/220V灯泡和两个1/630V电容并联组成），如图2，测量各线电压、线电压、线电流及中性线电流，并用一瓦表法测量各相负载的有功功率，记录数据；

3. 采用三相四线制不对称负载Y形联结（将W相负载中的电容去掉），测量各线电压、相电压、线电流及中性线电流，并用一瓦表法测量各相负载的有功功率，记录数据；

4. 断开中性线，重复步骤3中的各项测量，并用二瓦表测量此时的有功功率；

5.采用三相对称负载形联结，测量各线电压、线电压、相电流，记录数据；

6.用二瓦表法测量负载形联结电路的有功功率和无功功率，用一瓦表法测量负载电路的无功功率。

6、实验数据记录

表1 三相四线制对称负载Y形联结

线电流/mA相电压/V有功功率/W线电压/V U相199124.821.91=217.1

V相204125.122.63

=218.0 W相199125.222.11=218.0

中性线电流=0mA

P.4

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表2 三相四线制不对称负载Y形联结

线电流/mA相电压/V有功功率/W线电压/V U相199125.122.01=217.1

V相204125.222.66

=217.4 W相169125.321.78=217.8

中性线电流=88mA

表3 三相三线制不对称负载Y形联结

线电流/mA相电压/V线电压/V功率/W

U相177101.1=217.1=44.83W

=22.95W

V相196139.6

=217.3

W相184137.9=217.6

表4 对称负载Δ形联结

线电压/V相电流/mA线电流/mA

U相214.3277=469

V相214.4283

=482

W相213.4274=477

表5 对称负载Δ形联结的功率测量

三相总有功功率三相总无功功率二瓦表法99.03 49.65 148.68 -85.53

一瓦表法-52.00 ————-90.07

P.5

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7、实验数据分析

在进行对称三相电路测量时U、V、W相数据有所偏差，误差可能来源于：

1调节电源，电源不稳定造成误差。

2白炽灯和电容的标称值与实际值间有所误差，造成电路不对称。

3白炽灯持续发热后，具体参数有所改变。

4交流电流表，交流电压表，功率表本身的电阻值对电路造成影响，造成的误差。

8、实验结论

实验采用了一瓦表法和二瓦表法分别测量了（不）对称负载Y形联结的电路，对称负载Δ形联结电路，实验结果与理论估计值基本符合，但也存在一定的误差。同时在实验过程中要时刻注意人身安全，规范实验操作，还需要认真和耐心，对于反复出现的实验偏差，应及时排查实验步骤，接线方法等，及时发现并修正。另外此实验也可进行改造，进一步验证负载Y形联结与Δ形联结的等效转换。