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1、
中國石油大學(xué)(華東)現(xiàn)代遠程教育
實驗報告
課程名稱:電工電子學(xué)
實驗名稱:三相交流電路
實驗形式:在線模擬+現(xiàn)場實踐
提交形式:在線提交實驗報告
學(xué)生姓名: 姚貴陽 學(xué) 號:12806143004
年級專業(yè)層次:網(wǎng)絡(luò)12春油氣儲運專升本
學(xué)習(xí)中心: 聊城函授站
提交時間: 2012 年 6 月 9 日
一、實驗?zāi)康?
答: 1. 練習(xí)三相交流電路中負載的星形接法。
2. 了解三相四線制中線的作用。
二、實驗原理
答: 1. 對稱三相電路中線、相電壓和線、相電流的關(guān)系
2、,三相電路中,負載的連接分為星形連接和三角形連接兩種。一般認為電源提供的是對稱三相電壓。
(1)星形連接的負載如圖1所示:
圖1 星形連接的三相電路
A、B、C表示電源端,N為電源的中性點(簡稱中點),N 為負載的中性點。無論是三線制或四線制,流過每一相負載的相電流恒等于與之相連的端線中的線電流:
?。ㄏ聵薎表示線的變量,下標p表示相的變量)
在四線制情況下,中線電流等于三個線電流的相量之和,即
端線之間的電位差(即線電壓)和每一相負載的相電壓之間有下列關(guān)系:
當三相電路對稱時,線、相電壓和線、相
3、電流都對稱,中線電流等于零,而線、相電壓滿足:
(2)三角形連接的負載如圖2所示:
其特點是相電壓等于線電壓:
線電流和相電流之間的關(guān)系如下:
當三相電路對稱時,線、相電壓和線、相電流都對稱,此時線、相電流滿足:
2.不對稱三相電路
在三相三線制星形連接的電路中,若負載不對稱,電源中點和負載中點的電位不再相等,稱為中點位移,此時負載端各相電壓將不對稱,電流和線電壓也不對稱。
在三相四線制星形連接的電路中,如果中線的阻抗足夠小,那么負載端各相電壓基本對稱,線電壓也基本對稱,從而可看出中線在負載不對稱時起到了很重要
4、的作用。但由于負載不對稱,因此電流是不對稱的三相電流,這時的中線電流將不再為零。
在三角形連接的電路中,如果負載不對稱,負載的線、相電壓仍然對稱,但線、相電流不再對稱。
如果三相電路其中一相或兩相開路也屬于不對稱情況。
3.三相負載接線原則
連接后加在每相負載上的電壓應(yīng)等于其額定值。
三、實驗設(shè)備
答:1.燈箱 一個(燈泡,220V,25W)(DG04-S)
2.交流電壓表 一個(300V,600V)(DG053)
3.交流電流表 一個(5A、10A)(DG053)
四、實驗內(nèi)容及步驟
答:1.本實驗采用線電壓為220V的三相交流電源。測量該電源的線
5、電壓(UAB、UBC、UCA)和相電壓(UAO、UBO、UCO),并記錄之。
2.星形對稱有中線:按圖1接線,每相開3盞燈。測各線電壓、各相電壓、各相電流、兩中點間電壓UOO,記錄于表1中。
圖1 Y接電路
3.星形不對稱有中線:各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。重復(fù)步驟2,觀察燈泡亮度有無變化。
4.星形對稱無中線:除去中線,每相開3盞燈,測各線電壓、各相電壓(每相負載上的電壓)、各相電流、UOO,記于表1中。
5.星形不對稱無中線:各相燈數(shù)分別為1、2、3盞,重復(fù)步驟4,觀察燈泡亮度有無變化,有何規(guī)律。
表1星形接法數(shù)據(jù)表
測量項目
工作
6、狀態(tài)
線電壓/V
相電壓/V
電流/A
UOO/v
UAB
UBC
UCA
UAO
UBO
UCO
IA
IB
IC
IO
對稱
負載
有中線
無中線
不對稱
負載
有中線
無中線
從表中可看出: 對于負載對稱星形連接有無中線對電路無影響,此時中線可以去掉。無中線時,對于負載對稱連接與有中線情況相同。所以負載對稱連接可用三相三線制連接
7、。對于負載不對稱星形連接,有中線時,三只燈泡亮度一樣,此時線電壓相電壓均與負載對稱星形連接相同;對于負載不對稱星形連接,無中線時,負載為單盞燈的一相燈最亮,而負載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大,在這種情況下工作是非正常工作。所以對負載不對稱連接,必須是三相四線制連接。
五、實驗數(shù)據(jù)及分析
答:
表1星形接法數(shù)據(jù)
測量項目
工作狀態(tài)
線電壓/V
相電壓/V
電流/A
UOO/v
UAB
UBC
UCA
UAO
UBO
UCO
IA
IB
IC
IO
對稱
負載
有中線
229
230
229
1
8、32
132
132
0.246
0.249
0.250
0.05
0
無中線
229
230
229
132
131
131
0.246
0.248
0.249
0
0
不對稱
負載
有中線
229
230
229
134
133
131
0.085
0.167
0.250
0.143
0
無中線
229
230
229
178
151
84
0.098
0.178
0.205
0
52
從表中可看出:
對于負載對稱星形連接有無中線對電路無影響,此時中線可以去掉。無中線時,對于負載
9、對稱連接與有中線情況相同。所以負載對稱連接可用三相三線制連接。對于負載不對稱星形連接,有中線時,三只燈泡亮度一樣,此時線電壓相電壓均與負載對稱星形連接相同;對于負載不對稱星形連接,無中線時,負載為單盞燈的一相燈最亮,而負載為三盞燈的一相燈最暗。此時中線兩端電壓極大,在這種情況下工作是非正常工作。所以對負載不對稱連接,必須是三相四線制連接。
六、實驗結(jié)論
答:在三相四線制不對稱的負載連接中,中線的作用是:使不對稱的各相負載得到相同的相電壓。
七、思考題
1、請問三相負載按星形或三角形連接,它們的線電壓與相電壓、線電流與相電流有何關(guān)系?
答:線電壓:兩相之間的電壓(實際也就是兩條相線之前
10、的電壓)
相電壓:一相對地的電壓(實際也就是相線與地之間的電壓,中性線接地系統(tǒng)也就是相線與中性線間的電壓,普通民用三相四線制線電網(wǎng)中即為火線和零線間的電壓)
線電流:導(dǎo)線上的電流。
相電流:每一相上電流,星形負載時即為流過每一相負載的電流。
三相交流電路中負載星形連接時對負載側(cè):
線電壓=1。732相電壓
線電流=相電流。
2、說明在三相四線制供電系統(tǒng)中,中線的作用是什么?
答:三相負載星形接法,對稱時,有中線和沒有中線是一樣的 當負載不對稱也沒有中線時,會使阻抗大的負載的實際相電壓高于額定電壓而變亮或燒毀,使阻抗小的負載相電壓低于額定電壓而變暗。均不能正常工作。中線的作用是:在三相不對稱時,中線可以讓三相負載仍獲得對稱的相電壓而正常工作。