三相電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告講解

1、實(shí)驗(yàn)一一、實(shí)驗(yàn)名稱三相電路不同連接方法的測(cè)量二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:1. 理解三相電路中線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關(guān) 系。2. 掌握三相電路的正確連接方法與測(cè)量方法。三、實(shí)驗(yàn)原理1三相電路三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛， 發(fā)電和輸配電一般都采用三相 制。在用電方面， 許多負(fù)載是三相的或連接成三相形式的，如三相交 流電動(dòng)機(jī)。三相電路是由三相電源供電的電路。 三個(gè)頻率相同且隨時(shí)間按正 弦函數(shù)變換的電動(dòng)勢(shì)，如果每相電動(dòng)勢(shì)的振幅相等，相位依次相差 120o,則稱為三相電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)且各阻抗相等的電源 稱為對(duì)稱電源。當(dāng)三相電動(dòng)勢(shì)的相序依次為 U相、V相和W相時(shí)， 稱為正序或順序， 反之稱為負(fù)

2、序或逆序。 本實(shí)驗(yàn)在三相電源的相序?yàn)?正序的情況下進(jìn)行測(cè)量。三相電源由 DDSZ-1 型實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面左側(cè)的 DD01 三相調(diào)壓交流電 源提供。如下圖所示UVWN在三相電路中，負(fù)載一般也是三相的，即由三個(gè)部分組成，每一 部分稱為一個(gè)相。如三相負(fù)載各相阻抗值相同，則稱為對(duì)稱三相負(fù)載。 三相負(fù)載有兩種連接方式：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)。在三相電路中，電源或負(fù)載各相的電壓稱為相電壓， 端線之間的 電壓稱為線電壓；流過(guò)電源或負(fù)載各相的電流稱為相電流， 流過(guò)各端 線的電流稱為線電流。星形聯(lián)結(jié)時(shí)，各相電壓源的負(fù)極連在一起稱為 三相電源的中性點(diǎn)或零點(diǎn)。各相負(fù)載的一端接在一起稱為負(fù)載的中性 點(diǎn)或零點(diǎn)。電源的中性點(diǎn)與負(fù)

3、載中性點(diǎn)的連線稱為中性線或零線。流過(guò)中性線的電流稱為中性線電流。2. 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)（三相四線制）U (A)XIaax*Ib by-f，上）丄二心zIo O3. 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電壓等于相電壓。當(dāng)電源與負(fù)載對(duì)稱時(shí)，線 電流和相電流在數(shù)值上的關(guān)系為II3lp。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置2. D42三相可調(diào)電阻器3. D33交流電壓表4. D32交流電流表五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 組接實(shí)驗(yàn)電路；2. 三相四線制，三相負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電壓、相電 壓、線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5-1三相負(fù) 載情況UuvUvwUwuUuNUvNU

4、wNIulvlwIn負(fù)載對(duì) 稱173.3173.3175.5101.399.8101.60.1130.1060.1070U相開 路174.1174.2176.3102.199.9101.900.1060.1070.1063. 三相三線制，三相負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電壓、相電壓、線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5-2三相負(fù)載情 況UuvUvwUwuUUNUVNUWNIuIvIW負(fù)載對(duì)稱173.3173.4174.6101.4100.1101.60.1100.1070.107U相開路174.9174.1176.8101.999.9102.000.0910.092U相短路172.0174.21

5、72.499.5100.0100.90.3130.1820.1804、三相三線制，三相負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5-3三相負(fù)載情況IuIvIW1 uvIvwIwu負(fù)載對(duì)稱0.1910.1800.1780.1920.1790.178UV相開路00.181000.1800六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1. 畫出電路圖，列出實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)表格。A.三相四線制，三相負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電壓、相電 壓、線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5-1（包括虛線）三相負(fù) 載情況UuvUvwUwuUunUvnUWNIuIvIWIn負(fù)載對(duì) 稱173.3173.3175.5101.399.81

6、01.60.1130.1060.1070U相開 路174.1174.2176.3102.199.9101.900.1060.1070.106表5-2B三相三線制，三相負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電壓、相電壓、線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。三相負(fù)載情 況UuvUvwUwuUUNUVNUWNIuIv|w負(fù)載對(duì)稱173.3173.4174.6101.4100.1101.60.1100.1070.107U相開路174.9174.1176.8101.999.9102.000.0910.092U相短路172.0174.2172.499.5100.0100.90.3130.1820.180（不包括虛線）C三

7、相三線制，三相負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，分別測(cè)量線電流、相電流，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5-3三相負(fù)載情況IuIvIW1 UVIvwIwu負(fù)載對(duì)稱0.1910.1800.1780.1920.1790.178UV相開路00.181000.18002. 分析三相電路中線電壓與相電壓，線電流與相電流的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)驗(yàn)證對(duì)稱三相電路中的3關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象， 總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。當(dāng)三相負(fù)載不 對(duì)稱時(shí)，中線提供各相電流的回路。3. 不對(duì)稱三角形聯(lián)接的負(fù)載，能否正常工作？實(shí)驗(yàn)是否能證明這一點(diǎn)？能實(shí)驗(yàn)二一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)、掌握用三瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量三相電路的有功功率2. 了解上述兩種方

8、法在不同情況下的實(shí)用價(jià)值。二實(shí)驗(yàn)原理1.三瓦計(jì)法測(cè)量功率電路三相四線制電路的總功率，通常用三只功率表測(cè)量功率。其接線如下圖所示，分別測(cè)出 A、B、C各相的有功功率相加而得到，即P 總二Pa+Pb+Pc,圖一.三瓦計(jì)法測(cè)量功率電路2.二瓦計(jì)法測(cè)量功率電路在三相三線制電路中，通常用二只功率表測(cè)量功率。其接線如 圖所示。功率表 W1和W2的讀數(shù)分別為P1和P2。三相電路的總功率 等于P1與P2的代數(shù)和。Pi 二UAC Acosf iF2二UBC Bcosf 2P 總二Pl + P2圖二二瓦計(jì)法測(cè)量功率電路二瓦計(jì)法測(cè)量三相電路的功率時(shí)，單只功率表的讀數(shù)無(wú)物理意 義。當(dāng)負(fù)載為對(duì)稱的星形連接時(shí)，由于中線中

9、無(wú)電流流過(guò)，所以也可 用二瓦計(jì)法測(cè)量功率。但是二瓦計(jì)法不適用于不對(duì)稱三相四線制電 路。三實(shí)驗(yàn)儀器1電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.單相功率表3只3三相電路實(shí)驗(yàn)板1塊四實(shí)驗(yàn)步驟1. 用白熾燈作為負(fù)載，按圖一接線。即在三相四線制星形連接時(shí) 分別用三瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量負(fù)載功率，計(jì)算總功率并將實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表一內(nèi)2. 按圖一接線。在三相三線制和三相四線制兩種不同星形連接時(shí),其中A相為4uF的電容、B相和C相為2只串聯(lián)的40W白熾 燈。分別用三瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量功率并所測(cè)得的數(shù)據(jù)加以 比較后，計(jì)算總功率填入表一內(nèi)。3. 在三相三線制星形連接時(shí)，A相為斷路、B相和C相為2只串 聯(lián)的 40W 白熾燈時(shí)， 分別用三瓦計(jì)

10、法和二瓦計(jì)法測(cè)量功率， 計(jì) 算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表一內(nèi)。4. 用白熾燈作為負(fù)載，接成三角形連接，分別用三瓦計(jì)法和二瓦 計(jì)法測(cè)量負(fù)載功率。計(jì)算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表一內(nèi)。5. 按圖二接線。將負(fù)載接成三角形連接（負(fù)載 AB 為 4uF 電容、 負(fù)載BC和我，負(fù)載CA為2只串聯(lián)的40W白熾燈）,分別用 三瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法測(cè)量負(fù)載功率，計(jì)算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 填入表一內(nèi)。6. 按圖二接線。將負(fù)載接成三角形連接（ AB 相為斷路、 BC 相和 CA相為2只串聯(lián)的40W白熾燈），分別用三瓦計(jì)法和二瓦計(jì)法 測(cè)量負(fù)載功率，計(jì)算總功率并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表一內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)有關(guān)原理及原始計(jì)算數(shù)據(jù)，所應(yīng)用的公式1.

11、 三相四線制電路的總功率可通過(guò)用三只功率表（三瓦計(jì)法）分 別測(cè)出 A、B、C 各相的有功功率相加而得到， 即 P=PA+PB+PC。 當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，各相功率相等，因此可以只測(cè)任一相功率，再 乘以三便可得到總功率。2. 在三相三線制電路中，無(wú)論負(fù)載對(duì)稱或不對(duì)稱，通常只用兩只 功率表來(lái)測(cè)量總功率。功率表 W1 和 W2 的讀數(shù)分別為 P1 和 P2?？梢宰C明總功率P=P1+P2=UAC IAcos（UACIA）+UBCIB cos （UBCIB）=PA+PB+PC 式中 PA、PB、PC 分別為負(fù)載等效星形連接時(shí)各相功率。功率表W1和W2讀數(shù)的代數(shù)和等于負(fù)載消耗的總功率。單只功率表的讀數(shù)無(wú)意義。若

12、功率表的指針?lè)崔D(zhuǎn)，可把功 率表電流線圈兩端的接線對(duì)換，但這時(shí)功率表的讀數(shù)應(yīng)取負(fù)值。因?yàn)閷?duì)稱四線制電路的中線內(nèi)沒(méi)有電流流過(guò)， 所以二瓦計(jì)法 仍然可以采用， 但二瓦計(jì)法不適用于不對(duì)稱四線制電路。 對(duì)稱三 相電路中，兩個(gè)功率表的讀數(shù)分別為P仁UAC lAcos(UACIA)二 UAC IAcos(30?)P2= UBCIB cos(UBCIB)二 UBCIB cos(30?燉)其中，為相電流滯后于相電壓的相位角，即負(fù)載阻抗角。由上述分析可知：當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，cos=0, P1、P20當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cos0.5時(shí)，P1、P2讀數(shù)不等，但都為正當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cos0.5時(shí)，P1、P2讀數(shù)不等，且有

13、一個(gè)為 負(fù)值當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cos=0.5時(shí)，P1、P2必有一個(gè)為零，一個(gè)為六. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄三瓦計(jì)法二瓦計(jì)法PA / WPB / WPC / WP1 / WP2 / WY-Y (對(duì)稱)28.4528.0627.7641.9342.03Y-Y (A=4uf)0.8375.4732.8452.9755.31Y-Y （A相開路）0.0122.7522.49045.54Y-Yo (A=4uF)0.9528.1928.22-60.641.93Y- ?對(duì)稱62.762.9964.1995.5594.03Y- ?（AB相電容）0.9361.8865.46-116245.9Y- ?（A相開路）0.0162.764.1364.663.16表一 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析三瓦法二瓦法PA + PB + PC / WP1 + P2 / WY-Y （對(duì)稱）84.2783.96Y-丫 (A=4uf)109.14