三相交流電路試驗(yàn)報(bào)告0001

1、WORD格式可編輯J國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)名稱：三相交電實(shí)蹌形式：在線模擬+現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐 提交形式：在線提交實(shí)蹌報(bào)告 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：級(jí)專業(yè)層次： 15級(jí)函授（秋）學(xué)習(xí)中心：修勝油田純教學(xué)服務(wù)站提交時(shí)間： 201612月1日專業(yè)知識(shí)整理分享WORDWORD格式可編輯一、實(shí)驗(yàn)日的.學(xué)習(xí)三相交電中三相負(fù)載的連接。.解三和四線制中線的作用3,掌握三相電功的測(cè)方法。二、實(shí)驗(yàn)原1.對(duì)稱三相電中線、相電壓和線、相電的關(guān)系，三相電中，負(fù)載的連接分為星形連接和三角形連接兩種。一般認(rèn)為電嫄提供的是對(duì)稱三相電壓。(1)星形連接的負(fù)載如圖1所示：(a)三相三線制(a)三相三線制(

2、b)三相四線制圖1星形連接的三相電R載的中性點(diǎn)。A、B、C表示電嫄端，N為電嫄的中性點(diǎn)(簡(jiǎn)稱中點(diǎn))，NR載的中性點(diǎn)。無(wú)論是三線制或四線制，過(guò)每一相負(fù)載的相電恒等于與之相連的端線中的第專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯電： （下?（下標(biāo)I表示線的交，下標(biāo) p表示相的交） 在四線制情況下，中線電等于三個(gè)線電的相之和，即 Q+1+工端線之間的電位差（即線電壓）和每一相負(fù)載的相電壓之間有下關(guān)系： Uab = Ujl-Ux TOC o 1-5 h z IU bc = Ub-UcIUca = Uc-口j!當(dāng)三相電對(duì)稱時(shí)，線、相電壓和線、相電對(duì)稱，中線電等于，而線、相電壓滿足：IIIUab = Ur-Un（

3、2）三角形連接的負(fù)載如圖2所示：圖2三角形連接的三相電路其特點(diǎn)是和電壓等于線電壓： 線電和相電之間的關(guān)系如下：專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯I - 1-1,一 X L CMi - j _ i叮一Pc la)/ - 7 _ /2c - 2ca 叮c當(dāng)三相電對(duì)稱時(shí)， 線、相電壓和線、相電對(duì)稱， 此時(shí)線、相電滿足：h =八上-配。.對(duì)稱三相電在三和三線制星形連接的電中，負(fù)載對(duì)稱， 電嫄中點(diǎn)和負(fù)載中點(diǎn)的電 位再相等， 稱為中點(diǎn)位移，此時(shí)負(fù)載端各相電壓將對(duì)稱，電和線電壓也 對(duì)稱。在三和四線制星形連接的電中， 如果中線的阻抗足夠小，那么負(fù)載端各相 電壓基本對(duì)稱，線電壓也基本對(duì)稱，從而可看出中線在負(fù)載對(duì)

4、稱時(shí)起到很重 要的作用。但由于負(fù)載對(duì)稱， 因此電是對(duì)稱的三相電， 這時(shí)的中線電 將再為。在三角形連接的電中，如果負(fù)載對(duì)稱，負(fù)載的線、相電壓仍然對(duì)稱，但 線、相電再對(duì)稱。如果三相電其中一相或兩相開(kāi)也屬于對(duì)稱情況。.三相負(fù)載接線原則連接后加在方相負(fù)載上的電壓應(yīng)等于其額定值。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備.實(shí)驗(yàn)電板.三相交電嫄.交電壓表或萬(wàn)用表.交電表.功表.單擲刀開(kāi)關(guān)專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯.電插頭、插座四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟.三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)按圖3-2接線，圖中方和負(fù)載采用三只白熾燈，電嫄線電壓為220V。220VW 1甲圖3-2三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)(1)測(cè)三相四線制電嫄的線電壓和相電壓，記入表 3-1(注意

5、線電壓和相電壓的關(guān)系)。Uuv/VUMVUWU/VUUN/VUVN/VUWN/V219218220127127127表3-1(2)按表3-2內(nèi)容完成各項(xiàng)測(cè)，并觀察實(shí)驗(yàn)中各白熾燈的。 表中對(duì) 稱負(fù)載時(shí)為每相開(kāi)三只燈；對(duì)稱負(fù)載時(shí)為 U相開(kāi)一只燈，V和開(kāi)兩 只燈，W相開(kāi)三只燈。測(cè)值 負(fù)載情況丁和電壓和電中線電中點(diǎn)電壓Un /VUvN /VUwn /VI/AIv/AL/AIAUnn/V對(duì)稱有中線1241241240.2680.2660.2710專業(yè)知識(shí)整理分享無(wú)中線1251251230.2680.2670.2701有中線1261251240.0960.1800.2710.158無(wú)中線167143780

6、.1090.1920.22150WORD格式可編輯負(fù)載 對(duì)稱負(fù)載表3-2.三相負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)按圖3-3連線。測(cè)功時(shí)可用一只功表借助電插頭和插座實(shí)現(xiàn)一表兩用，具體接法見(jiàn)圖3-4所示。接好實(shí)驗(yàn)電后，按表 3-3內(nèi)容完成各項(xiàng)測(cè)，并觀察實(shí)驗(yàn)中白熾燈的。表中對(duì)稱負(fù)載和對(duì)稱負(fù)載的開(kāi)燈要求Arv與表3-2中相同。ArvVo 220V圖3-3三相負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯負(fù)載情況測(cè) 線電(A)相日電(A)負(fù)載電壓(V)功(W)IuIvIWIuvIvwIwuuuvuVWuwuP1P2對(duì)稱 負(fù)載0.6000.5930.5980.3480.3450.352213212215-111-109對(duì)和

7、負(fù)0.4280.3130.5080.1240.2340.355220217216-89.8-63.4表3-3五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時(shí)和電壓和線電壓之間的數(shù)值關(guān) 系，以及三角形聯(lián)結(jié)時(shí)相電和線電之間的數(shù)值關(guān)系。(1).星形連結(jié):根據(jù)表3-1，可得：星形聯(lián)結(jié)情況下，接負(fù)載時(shí)，各之間的線電壓和各分電嫄的相電壓分別相同，即Uuv=Uvw=Uwu=(218+219+220)/3=219V；Uun=Uvn=Uwn=127V(本次 實(shí)驗(yàn)中這三個(gè)電壓為手動(dòng)調(diào) 節(jié)所得)。可以計(jì)算：專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯的電臺(tái)圖，并說(shuō)明中線的作用。219/127=1.7244心，即：線

8、電壓為相電壓的Q倍，與論相符。的電臺(tái)圖，并說(shuō)明中線的作用。根據(jù)表3-2，可得：星形聯(lián)結(jié)情況下，接對(duì)稱負(fù)載時(shí)，線電壓交，仍為表3-1中的數(shù)據(jù)；而和電壓在有中線為 124V，在無(wú)中線時(shí)分別為125V、125V、123V，因此可認(rèn)為它們是相同的。由此，得到的結(jié)論與上文相同，即：有中線時(shí)，219/124=1.7661 Q ，線電壓為相電壓的、3倍；無(wú)中 線時(shí)，（125+125+123）/3=124.3，219/124.3=1.7619心，虧，線電壓為和電壓的石倍。綜上所述，在對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時(shí)，論是否接上負(fù)載 （這指全部接上或 全部接）、是否有中線，線電壓為相電壓的不倍。（2）,三角形聯(lián)結(jié).根據(jù)表3-

9、2的數(shù)據(jù)，按比畫(huà)出對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)三相四線制（有中線）不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)三相四線制（有中 線）電流向量圖如左圖所示，根據(jù) Iu+iv+iw=in，且根據(jù)對(duì)稱關(guān)系三個(gè)相電流之 間的夾角各為120，因而根據(jù)幾何關(guān)系畫(huà) 出?？梢?jiàn)，in在數(shù)值的大小上和三個(gè)相電 流并不成線性關(guān)系，而在角度（相位）上也沒(méi) 有直觀的規(guī)律。這是因?yàn)閕n是由三個(gè)互成 120的相電流合成的電流，是矢量的，與 直流電路的電流有很多不同性質(zhì)，因而要 講大小與方向結(jié)合計(jì)算才有意義。中線的作用：由左圖可知，在不對(duì)稱 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)（有中線）電路中，中線電流不 為0,因而如若去掉中線必會(huì)改變電路中電 流的流向，導(dǎo)致各相負(fù)載電壓不同（即表3-

10、2 中不對(duì)稱且無(wú)中線的情況），這時(shí)部分負(fù)載 可能會(huì)由于電流過(guò)大而燒毀。因此中線起 到了電路中作為各相電流的回路的作用， 能夠保證各相負(fù)載兩端的電壓相同（據(jù)表 3-2也可看出），就能夠保證負(fù)載正常運(yùn)行， 不致?lián)p壞。因此中線在星形聯(lián)結(jié)中是至關(guān) 重要的，因而在通常的生產(chǎn)生活中的星形 聯(lián)結(jié)三相電路都是有中線的。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯.根據(jù)表3-3的電壓、電數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)稱、對(duì)稱負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的三相總功，并與兩瓦特表法的測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)比較。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)電，可知負(fù)載電均為電阻性，對(duì)電相位產(chǎn)生影響，因此功因素為1 ,由此，可得：P= ”%+”%+1小%因而據(jù)表3-3得：對(duì)稱負(fù)載：計(jì)算值P=222.944W

11、 ；測(cè) 值P=匕x P2=220W ；相差 （222.944-220）/220=1.34%對(duì)稱負(fù)載：計(jì)算值P=154.738W ；測(cè) 值P=匕xP2=153.2W ；相差 （154.738-153.2）/153.2=1.00%（江：功表的正負(fù)影響功的測(cè)，因此將其當(dāng)作正值計(jì)算。）通過(guò)上述計(jì)算，可見(jiàn)用二功表測(cè)法測(cè)出的功與分別測(cè)各負(fù)載電電壓而計(jì)算得出的功非常接近，相差僅約 1%，因此可以認(rèn)為這兩種方法測(cè)得的 數(shù)據(jù)是比較可靠的。這也表明該電中只有負(fù)載端的負(fù)載在耗能，而電的其 他部分（如導(dǎo)線）幾乎沒(méi)有能損耗。但通過(guò)上述數(shù)據(jù)也可發(fā)現(xiàn)，兩組測(cè)值小于計(jì)算值，分析有如下可能原因：（1）.電中可能存在多種因素導(dǎo)致

12、功因素小于 1，功表在測(cè)時(shí)已將功因素計(jì)算在內(nèi),市計(jì)算值是將功因素當(dāng)作1夾算的，因此測(cè)值會(huì)小于計(jì)算值。（2）.存在某種系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致測(cè)結(jié)果有一定的趨向性，但可能導(dǎo)致這種 誤差的因素有很多，比如儀表內(nèi)部因素、電連接因素等， 難以確定具體由何種 因素導(dǎo)致。（3）,存在隨機(jī)誤差，導(dǎo)致兩組測(cè)位，恰好小于計(jì)算值，但這種可能性大。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯另外，顯然有：對(duì)稱負(fù)載功對(duì)稱負(fù)載功，這是因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)中，對(duì)稱負(fù)載共開(kāi) 9盞燈，而對(duì)稱負(fù)載只開(kāi) 6盞，而又因?yàn)樵谌切温?lián)結(jié)中各負(fù) 載所得的電壓相同（這在表3-3中也可看出），因此每盞燈所耗功接近，導(dǎo)致對(duì) 稱負(fù)載功大于對(duì)稱負(fù)載。過(guò)完全是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)決定，

13、而與對(duì)稱與否無(wú)關(guān)。、實(shí)卷結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)是三相交電相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)習(xí)三相交電中三相負(fù)載的連接方法， 解三和四線制中線的作用， 并掌握三相電中 功的測(cè)方法。這與我們書(shū)上學(xué)到的論知識(shí)有很好的關(guān)聯(lián)性， 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將論結(jié)合于實(shí)踐，使我們好地掌握所學(xué)的知識(shí)。由于此次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較多，接線等操作也較為復(fù)雜，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要十分 仔細(xì)。在嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)冊(cè)上所給電連好線后，一定要再檢查一通電再開(kāi)電嫄， 以免連接出錯(cuò)損壞儀器。由于本次實(shí)驗(yàn)采用上用伏的電壓，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中務(wù)必 要注意安全，必須待電檢查無(wú)誤后再開(kāi)電嫄，一旦發(fā)生問(wèn)題要先關(guān)閉電嫄再動(dòng) 手改連線。另外，由于本次實(shí)驗(yàn)用到較多燈泡，在拿取燈泡時(shí)需小

14、心，以免 跌碎。另外，本次實(shí)驗(yàn)需要記錄的數(shù)據(jù)也比較多，然而在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處中并 未完全用到。這些數(shù)據(jù)可以用于進(jìn)其他要求之外的分析，從而得出多的結(jié)論； 或者，也可用于相互驗(yàn)證，因?yàn)橛行?shù)據(jù)是有相關(guān)性的，比如三角形聯(lián)結(jié)中的第 電和相電，可以由相電互成 120 推出線電的大小和方向。但也因?yàn)橛?這些數(shù)據(jù)，可以比較計(jì)算值與測(cè)值的異同， 從而得到進(jìn)一步的分析， 深入 地解三相交電。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯七、思考題1、請(qǐng)問(wèn)三相負(fù)載按星形或三角形連接，它們的為電壓與相電壓、線電與相電 有何關(guān)系？答：線電壓：兩相之間的電壓（實(shí)際也就是兩條相線之前的電壓）相電壓：一相對(duì)地的電壓（實(shí)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)中即為火線和第 間的電壓）線電：導(dǎo)線上的電。和電：每一相上電，星書(shū)負(fù)載時(shí)即為過(guò)每一相負(fù)