三相交流電路仿真

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1、關(guān)于三相交流電路的仿真實(shí)驗(yàn) 莊燁 912113100238 摘要:在Multisim中建立三相交流電路,設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路參數(shù),通過軟件所提供的儀表進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,研究三相交流電路的特性。 關(guān)鍵詞:三相交流電路、星形連接、中線、三角形連接。 引言:在Multisim仿真軟件中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),很好的避開了實(shí)驗(yàn)室中場地、設(shè)備、數(shù)量的限制,如同實(shí)驗(yàn)操作臺的界面很好的展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更方便對三相交流電路的分析,使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加清晰的展現(xiàn)出來。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)三相交流電路負(fù)載的星形與三角形連接方

2、法。 進(jìn)一步了解三相交流電路星形與三角形連接時,對稱、不對稱的線、相電壓及線、相電流的關(guān)系。 加深理解中線在三相電路星形連接中的重要性。 實(shí)驗(yàn)原理 在三相電源對稱的情況下,三相負(fù)載可以接成星形(Y接)或三角形(△接)。三相四線制電源的電壓值一般是指線電壓的有效值。如“三相380V電源”是指線電壓380V,其相電壓為220V;而“三相220V電源”則是指線電壓220V,其相電壓為127V。 1. 負(fù)載作Y形聯(lián)接 當(dāng)負(fù)載采用三相四線制(Yo)聯(lián)接時,即在有中線的情況下,不論負(fù)載是否對稱,線電壓Ul 是相電壓UP的倍,線電流Il 等于相電流Ip,即 U1=,I1=Ip 當(dāng)負(fù)載對

3、稱時,各相電流相等,流過中線的電流Io=0, 所以可以省去中線。 若三相負(fù)載不對稱而又無中線(即三相三線制Y接)時,UP≠1/Ul ,負(fù)載的三個相電壓不再平衡,各相電流也不相等,致使負(fù)載輕的那一相因相電壓過高而遭受損壞,負(fù)載重的一相也會因相電壓過低不能正常工作。 所以,不對稱三相負(fù)載作Y聯(lián)接時,必須采用三相四線制接法,即Yo接法,而且中線必須牢固聯(lián)接,以保證三相不對稱負(fù)載的每相電壓維持對稱不變。 2. 負(fù)載作△形聯(lián)接 當(dāng)三相負(fù)載作△形聯(lián)接時,不論負(fù)載是否對稱,其相電壓均等于線電壓,即Ul=Up;若負(fù)載對稱時,其相電流也對稱,相電流與線電流之間的關(guān)系為:Il =I

4、p; 若負(fù)載不對稱時,相電流與線電流之間不再是關(guān)系即:Il≠Ip 當(dāng)三相負(fù)載作△形聯(lián)接時,不論負(fù)載是否對稱,只要電源的線電壓Ul對稱,加在三相負(fù)載上的電壓Up仍是對稱的,對各相負(fù)載工作沒有影響。 如圖連接實(shí)驗(yàn)電路,示波器顯示如下圖,判斷相序。 Y型連接有中線負(fù)載對稱 如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。 連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。 Y型連接無中線負(fù)載對稱 如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。 連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。 Y型連接有中線負(fù)載不對稱 如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。 連

5、上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。 Y型連接無中線負(fù)載不對稱 如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。 連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。 Y型連接 測量值 項(xiàng)目 線電壓 (V) 相電壓 (V) 線(相)電流 (A) 中線電壓 (V) 中線電流 (A) AB AC BC AO BO CO A B C 負(fù) 載 對 稱 有中線 225.134 225.136 225.135 129.982 129.984 129.981 0.269 0.269 0.269

6、 0 0.581u 無中線 225.134 225.136 225.135 129.982 129.985 129.981 0.269 0.269 0.269 0.053p 0 負(fù)載不對稱 有中線 225.124 225.129 225.123 129.978 129.978 129.978 0.269 0.134 0.269 0 0.134 無中線 225.134 225.128 225.128 119.126 155.980 119.127 0.269 0.161 0.264 25.995 0 三角形連接負(fù)載

7、對稱 如圖連接電路,測出線、相電流。 連上電壓表,分別測出線、相電壓。 三角型連接負(fù)載不對稱 如圖連接電路,測出線、相電流。 連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。 測量值 項(xiàng)目 線相電壓 (V) 線電流 (A) 相電流 (A) A B C AB AC BC AO BO CO 負(fù)載對稱 225.121 225.124 225.124 0.465 0.465 0.465 0.806 0.806 0.806 負(fù)載不對稱 225.139 225.128 22

8、5.131 0.465 0.233 0.465 0.806 0.615 0.615 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 三相星形負(fù)載的三相電路中,不論三相負(fù)載對稱與否,三相負(fù)載電壓都是相等的,線電壓約是相電壓的3倍。當(dāng)三相負(fù)載對稱時,中線電流位零,且各相的線電流相等;當(dāng)三線負(fù)載不對稱是,中線電流不再為零,線電流也不再相等。三相星形負(fù)載的三相電路中,線電壓約是相電壓的3倍。當(dāng)三相負(fù)載對稱時,三相負(fù)載電壓是對稱相等的,且各相的線電流相等;當(dāng)三相負(fù)載不對稱時,三相負(fù)載電壓不再對稱且線電流也不再相等。在三角形負(fù)載三相電路中,當(dāng)三相負(fù)載對稱時,線電流是相電流的3倍;當(dāng)三相負(fù)載不對稱時,三相負(fù)載電流不再對稱。

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