三相负载电路研究

四．三相负载电路研究

【实验目的】

1. 掌握对称三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系；

2. 观察不对称星形电路中的中点移位现象，了解中线的作用；

3. 学习测量三相电路的有功功率。

【相关知识要点】

1. 不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法，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。

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，无条件地一律采用三相四线制接法。

2. 当不对称负载作△接时，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。

3. 三相有功功率测量

⑴三相负载消耗的总功率应等于各相负载消耗功率之和。因此用瓦特表按图2.2.1所示分别测量三相负载的功率相加，这种方法称为三瓦计法测量三相功率。

⑵三相三线制供电系统中，无论三相负载是否对称，也无论负载是Y接还是△接，都可用瓦特表按图2.2.2所示分别测量三相负载的功率相加，这种方法称为二瓦计法测量三相功率。

图2.2.1 三瓦计法测量三相功率图2.2.2 二瓦计法测量三相功率

【预习与思考】

1. 复习三相电路的有关内容；

2. 三相电路有功功率的测量方法；

3. 中线能接保险丝吗？

【注意事项】

1. 接拆线路必须断电，线路接好后，必须经教师检查后才可接通电源；

2. 在操作过程中，要注意人身和设备安全。

3. 功率表的电流线圈要串联在电路中，电压线圈要并联在电路中。

【实验内容】

1. 三相负载星形联接电压、电流测量

将三相调压器的旋柄置于输出为 0V 的位置（即逆时针旋到底），按图2.2.3联接实验电路。经检查无后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为 220V ，并按下述内容完成各项实验。

⑴ 负载对称（每相负载开启三盏灯）：在有中线、无中线两种情况下，测量线电压、 相电压、线电流（相电流）、中线电压和中线电流，数据记人表2.2.1中，观察有无中线两种情况下各相灯泡亮度是否一致。

图2.2.3 三相负载星形联接电路原理图

表2.2.1

⑵ 负载不对称（A 、B 、C 相各开启1、2、3盏灯）：在有中线、无中线两种情况下， 测量线电压、相电压、线电流（相电流）、中线电压和中线电流，数据记人表2.2.1中，观察有无中线两种情况下各相灯泡亮度是否一致。

2. 负载星形连接三相有功功率测量

⑴ 用三瓦表法测三相有功功率，数据记人表2.2.2中。 ⑵ 用二瓦表法测三相有功功率，数据记人表2.2.2中。

线电压 （V ） 相电压 （V ） 线（相）电流

（A ） 中线电流 中点移位电压 U AB

U BC U CA U A

U B

U C

I A

I B

I C

I N

U N´N

对称负载 有中线 无中线 不对称负载

有中线 无中线

表2.2.2

三瓦计法二瓦计法负载情况

P A/W P B/W P C/W P/W P1/W P2/W P/W 对称负载

不对称负载

【实验报告要求】

1. 用实验数据说明在什么情况下电压、电流的线、相之间有3关系？

2. 用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。

3. 计算三相总功率。