電路原理交流試驗箱試驗指導書

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電路原理交流試驗箱試驗指導書一、概述

交流電路試驗箱是根據(jù)“電工基礎〞“電路原理〞“電路分析〞等課程所開發(fā)設計的強電類典型試驗項目而設計的。版面設有Y型和△型變化法的三相燈組負載，日光燈試驗組件，單相鐵心變壓器，電流互感器，RLC元件組，三相四線輸入接線端子，三相電流插座，三相雙擲開關(guān)及各種帶絕緣護套的連接插頭線，數(shù)字交流電壓表、數(shù)字交流電流表、智能型多功能數(shù)字功率、功率因數(shù)表等。設計合理緊湊，操作便利。

二、技術(shù)性能指標

1、工作電源：三相四線AC380V±10％50Hz2、使用環(huán)境條件：溫度-10℃-40℃

濕度＜80％3、試驗箱外型尺寸：520mm×390mm×180mm

4、數(shù)字交流電壓表：

三位半LED數(shù)碼管顯示，測量范圍AC0～450V，精度0.5級。5、數(shù)字交流電流表：

三位半LED數(shù)碼管顯示，測量范圍AC0～2A，精度0.5級。6、智能數(shù)字功率、功率因數(shù)表：

可測試：視在功率、有功功率、無功功率、電流、電壓、頻率、功率因數(shù)，精度0.5級。

6.1產(chǎn)品的主要性能特點：本儀表可應用于交流功率或直流功率的測量與控制。6.2、五位LED數(shù)碼管顯示，前四位顯示測量參數(shù)，從0.01～99.99W到1～9999KW，六檔量程自動轉(zhuǎn)換，最小分辯力為0.01W（10mW），末位數(shù)碼管顯示測量參數(shù)的單號符號。6.3、視在功率、有功功率、無功功率、電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)通過按鈕可輪換顯示。

6.4、儀表具有上、下限報警控制功能，內(nèi)置繼電器及蜂鳴器；用戶可根據(jù)需主要技術(shù)指標：功率測量范圍電流測量范圍電壓測量范圍基本誤差環(huán)境條件0.01～99.99W、0.1～999.9W、1～9999W、0.01KW～99.99KW、0.1KW～999.9KW、1KW～9999KW1.000A～9999A任意量程可設置0.1V～999.9V單量程±（1%量程+5個字）工作溫度：0℃～40℃相對濕度≤80℃RH要自行選擇設置視在功率、電流、電壓報警。

＜180VA

顯示字高

LED0.56紅色三、操作方法及說明

1、將該儀器三相電源插頭插入三相電源插座。插入前，要先檢查電源應是三相四線380V。接入后面板上三相電源接線端子帶電，方可引出訪用。使用時要從保險管右邊“U、V、W、N〞引出。

2、開啟儀表部分船形開關(guān)，儀表帶電工作，方可使用，電壓、電流表使用時正確接入即可；功率、功率因數(shù)使用說明如下。

儀表的面板上設有5個LED指示燈、3個設定控制按狃（分別為K4、K1、K2、K3）、1個蜂鳴器自鎖開關(guān)K4。

High指示燈亮：表示上限報警控制信號輸出狀態(tài)。Low指示燈亮：表示下限報警控制信號輸出狀態(tài)。

有功指示燈亮：表示儀表顯示讀數(shù)以KW（千瓦）為單位。無功指示燈亮：表示儀表顯示讀數(shù)為無功功率。K1鍵為在設定狀態(tài)下為功能設定鍵及確認鍵。

K2鍵在設定狀態(tài)下為左右移位鍵（←→）；在測量狀態(tài)為視在功率、有功功率、無功功率顯示功能選擇鍵。

K3在設定狀態(tài)下為數(shù)字設定鍵和功能轉(zhuǎn)換鍵（↑↓）；在測量狀態(tài)下為功率、電壓、電流、頻率、功率因數(shù)顯示功能選擇鍵。顯示部分：

末位數(shù)碼管為被測參數(shù)符號指示管，“P〞表示功率，“H〞表示頻率，“C〞表示功率因數(shù)，“A〞表示電流，“V〞表示電壓。

1、在功率測量狀態(tài)下，假使功率值超過9999W，儀表的●KW指示燈亮，此時儀表顯示讀數(shù)以KW（千瓦）為單位。

2、測量狀態(tài)下，末位數(shù)碼管顯示“P〞，儀表顯示值為視在功率；按K2鍵●

有功指示燈亮，此時儀表顯示值為有功功率值；按K2鍵●無功指示燈亮，此時儀表顯示值為無功功率值；再次按下K2鍵，●無功指示燈滅，表示恢復視在功率測量。

3、測量狀態(tài)下，末位數(shù)碼管顯示“P〞，儀表顯示值為視在功率；按K3鍵，末尾數(shù)碼管顯示“U〞，此時儀表顯示值為電壓值；按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“A〞，此時儀表顯示值為電流值；再按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“H〞，此時儀表顯示值為頻率值；按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“C〞，此時儀表顯示值為功率因數(shù)值，按下K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“P〞，此時儀表顯示值為功率值。

4、報警：顯示到達設置值后，High指示燈亮：表示上限報警控制信號輸出狀態(tài)；或Low指示燈亮：表示下限報警控制信號輸出狀態(tài)；蜂鳴器發(fā)出報警音，同時表內(nèi)繼電器吸合或斷開，輸出控制信號。

四、使用本卷須知

1、根據(jù)不同的連接方法選擇適合的電源（220V或380V）。

2、試驗時，不使用的儀表可以暫時關(guān)掉，減少不必要的損耗。

3、接線一定要經(jīng)過三刀雙擲開關(guān)，以防出現(xiàn)問題時及時切斷電源。

4、試驗時，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應馬上關(guān)斷電源查找原因，排除故障，切記不允許在通電的狀況下查找原因。

5、試驗過程中假使需要更改接線時，必需切斷電源后才能拆接線，以免觸電。6、試驗完畢，必需先關(guān)掉電源，拔出電源插頭，并將儀器設備工具導線等按規(guī)定整理好。

五、試驗項目

試驗一、用三表法測量交流電路等效應參數(shù)試驗二、日光燈電路試驗、改善功率因素試驗試驗三、單項鐵心變壓器特性測試試驗四、電流互感器試驗試驗五、變壓器同名端判斷

試驗六、R、L、C元器件特性及參數(shù)測試試驗七、三相交流電路電壓、電流的測量試驗八、三相交流電路功率的測量試驗九、功率因數(shù)及相序的測量

試驗一用三表法測量電路等效參數(shù)

一、試驗目的

1、學會用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的交流等效參數(shù)的方法。2、學會功率表的接法和使用。

二、試驗原理1、正弦交流信號鼓舞下的元件值或阻抗值，可以用交流電壓表、交流電流表及功率表分別測量出元件兩端的電壓U、流過該元件的電流I和它所消耗的功率P，然后通過計算得到所求的各值，這種方法稱為三表法，是用以測量50Hz交流電路參數(shù)的基本方法。計算的基本公式為：

阻抗的模:Z?等效電阻R?UI2,電路的功率因數(shù)cos??PUI

PI?Zcos?,等效電抗X?Zsin?

或X?XL?2?fL,X?XC?12?fC

（a）

（b）

圖1-1并聯(lián)電容測量法

2、阻抗性質(zhì)的判別方法：可用在被測元件兩端并聯(lián)電容或?qū)⒈粶y元件與電容

串聯(lián)的方法來判別。其原理如下：(1)在被測元件兩端并聯(lián)一只適當容量的試驗電容,若串接在電路中電流表的讀數(shù)增大，則被測阻抗為容性，電流減小則為感性。

圖1-1(a)中，Z為待測定的元件，C'為試驗電容器。(b)圖是(a)的等效電路，

圖中G、B為待測阻抗Z的電導和電納，B'為并聯(lián)電容C'的電納。在端電壓有效值不變的條件下，按下面兩種狀況進行分析：

①設B＋B'＝B\，若B'增大，B\也增大，則電路中電流I將單調(diào)地上升，故可判斷B為容性元件。②設B＋B'＝B\，若B'增大，而B\先減小而后再增大，電流I也是先減小后上升，如圖1-2所示，則可判斷B為感性元件。

由以上分析可見，當B為容性元件時，對并聯(lián)電容C'值無特別要求；而當B為感性元件時，B'│2B│時，電流單調(diào)上升，與B為容性時一致，并不能說明電路是感性的。因此B'

三、試驗設備

1、交流電壓表2、交流電流表3、單相功率表

111113

4、鎮(zhèn)流器(電感線圈)5、電容器1μF,4.7μF/450V6、白熾燈15W/220V

四、試驗內(nèi)容與步驟

測試線路如圖1-3所示。

1、按圖1-3接線，并經(jīng)指導教師檢查后，方可接通市電電源。2、分別測量15W白熾燈(R)、30W日光燈鎮(zhèn)流器(L)和4.7μF電容器(C)的等效

參數(shù)。要求R和C兩端所加電壓為220V，L中流過的電流小于0.4A。

圖1-33、測量L、C串聯(lián)與并聯(lián)后的等效參數(shù)。被測阻抗15W白熾燈R電感線圈L電容器CL與C串聯(lián)L與C并聯(lián)測量值計算值電路等效參數(shù)UIPCOSZRLCCOSφ（V）（A）（W）φ（Ω）（Ω）（H）（μF）4、驗證用串、并試驗電容法判別負載性質(zhì)的正確性。

試驗線路同圖1-3，但不必接功率表，按下表內(nèi)容進行測量和記錄。

串1μF電容被測元件R(三只15W白熾燈)C(4.7μF)L（1H）串前端電壓(V)串后端電壓(V)并1μF電容并前電流并后電流(A)(A)五、本卷須知1、本試驗直接用220V交流電源供電，試驗中要特別注意人身安全，不可用手直接觸摸通電線路的袒露部分，以免觸電。

2、自耦調(diào)壓器在接通電源前，應將其手柄置在零位上，調(diào)理時，使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接試驗線路、及試驗完畢，都必需先將其旋柄漸漸調(diào)回零位，再斷電源。必需嚴格遵守這一安全操作規(guī)程。

3、試驗前應詳細閱讀智能交流功率表的使用說明書，熟悉其使用方法。

六、思考題

1、在50Hz的交流電路中，測得一只鐵心線圈的P、I和U，如何算得它的阻值及電感量？

2、如何用串聯(lián)電容的方法來判別阻抗的性質(zhì)？試用I隨X'C（串聯(lián)容抗）的變

1化關(guān)系作定性分析，證明串聯(lián)試驗時，C'滿足

?C〈2X。?

七、試驗報告

1、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，完成各項計算。2、完成預習思考題1、2的任務。

試驗二

一、試驗目的

日光燈電路試驗、改善功率因數(shù)試驗

1、熟悉日光燈的電路接線。

2、驗證提高感性負載功率因數(shù)的方法。二、原理說明

1、日光燈電路及其原理說明：

（1）日光燈電路如圖2-1所示，它由日光燈管，鎮(zhèn)流器和啟輝器主要部件組成。

A、燈管是一根玻璃管，其內(nèi)壁涂有熒光粉，兩端各有一個陽極和燈絲，前者為鎳絲，后者為鎢絲，二者焊在一起，管內(nèi)充有惰性氣體和水銀蒸氣。

B、啟輝器又封在充有惰性氣體的玻璃泡內(nèi)的雙金屬片和靜觸片組成，雙金屬片和靜觸片都具有觸頭。

C、鎮(zhèn)流器是一個帶鐵心的電感線圈。

圖2-1

（2）工作原理：

當日光燈剛接通電源時，啟輝器的兩個觸頭是斷開時，電路中沒有電流，電源電壓全加在起輝器的兩個觸頭之間產(chǎn)生輝光放電，電流通過起輝器，燈絲和鎮(zhèn)流器構(gòu)成通路，對燈絲加熱，燈絲發(fā)出大量電子。起輝器放電時產(chǎn)生大量的熱量，使雙金屬片受熱膨脹至使觸頭閉合，導致放電終止。雙金屬片冷卻后兩觸頭斷開，通路被切斷，在觸頭被切斷的瞬間鎮(zhèn)流器產(chǎn)生相當高的自感電動勢與電源電壓串聯(lián)加在燈管的兩端，啟動管內(nèi)的水銀蒸氣放電，這時輻射出的紫外線照到管內(nèi)壁的熒光粉上發(fā)出白光。

燈管放電后，電源電壓大部分加在鎮(zhèn)流器上，燈管兩端電壓（既啟輝器兩觸頭之間的電壓）較低，不能使起輝器光線光放電，因而其觸頭不能再接觸。在電網(wǎng)交

流電的作用下，燈管兩端的燈絲和陽極之間電位不斷地發(fā)生變化，一端為正電位時另一端為負電位。負電位端發(fā)射電子，正電位端吸收電子，從而形成為電流通路。2、功率因數(shù)的提高：

（1）功率因數(shù)：對于一個無源二端網(wǎng)絡，如下圖2-2所示，它所吸收的功率P=UIcosφ，其中cosφ稱為功率因數(shù)。功率因數(shù)的大小決定放電電壓和電流之間的相位差，即決定于該二端網(wǎng)絡的等值負阻抗的復角φ。

圖2-2

（2）提高功率因數(shù)的方法：

提高功率因數(shù)，就是設法補償電路的無功電流分量。對于感性負載，可以并聯(lián)一個電容器使流過電容的無功電流分量與流過電感負載的電流無功分量相互補償，以減少電壓和電流之間的相位差，從而提高功率因數(shù)。

3、提高功率因數(shù)的實際意義：

作為動力系統(tǒng)主要用戶的工廠，其負載如感應電動機，變壓器都是感性的，它們的功率因數(shù)較低。低功率因數(shù)的負載時動力系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生不良的影響。例如不能充分利用電源的容量，同時由于一定的負載功率需要較大的電流，因而增加了輸電線的損耗，降低了傳輸效率。提高功率的功率因數(shù)，就戰(zhàn)勝上述不良影響，具有實際意義。

AC220VC**鎮(zhèn)流器W日光燈啟輝器三、試驗設備

1、交流電壓表2、交流電流表

3、功率表

1111各111

4、日光燈管（15W）6、鎮(zhèn)流器7、啟輝器

5、電容（1μF、2.2μF、4.7μF）

四、試驗內(nèi)容

1、日光燈試驗電路。

（1）按圖2-2所示連接電路（電容先不接入）。接通電源，觀測日光燈發(fā)光過程。

（2）燈管點燃以后，記錄電流I、功率P，并分別測量燈管兩端的電壓UD和鎮(zhèn)流器兩端的電壓UL。

（3）計算視在功率S、無功功率Q和功率因數(shù)cosφ。2、日光燈改善功率因數(shù)的電路。

（1）并入電容C，接入AC220V，將電容由1μF、2.2μF、4.7μF逐漸增大，觀測電流I和功率P的變化狀況。

（2）計算每次的視在功率S、無功功率Q和功率因數(shù)cosφ。

五、本卷須知

1、日光燈啟動電流較大，必需使連線正確并牢靠，以保護功率表。2、接好電路，一定要檢查無誤后才可接通電源，以免損壞日光燈管。

六、試驗報告

1、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，完成各項計算。

2、提高感性負載的功率因數(shù)的方法是什么？3、寫出試驗報告。

試驗三

一、試驗目的

單項鐵心變壓器特性測試

1、通過測量，計算變壓器的各項參數(shù)。2、學會測繪變壓器的空載特性與外特性。

二、原理說明

1、如圖3-1所示測試變壓器參數(shù)的電路，由各儀表讀得變壓器原邊（AX-設為低壓側(cè)）的U1、I1、P1及副邊（ax-設為高壓側(cè)）的U2、I2，并用萬用表R×1檔測出原、副繞組的電阻R1和R2，即可算得變壓器的各項參數(shù)值。

電壓比：KU?U1U2I2I1電流比：KI?

原邊阻抗：Z1?U1I1副邊阻抗：Z2?U2I2

阻抗比：N2?Z1Z2

負載功率：P2?U2I2耗損功率P0?P1?P2功率因數(shù)cos?1?P1U1I12原邊線圈銅耗：PCu1?I1R1

2副邊銅耗PCu2?I1R2鐵耗PFe?P0?(PCu1?PCu2)

**W1A1aAA2AC220VV1xXV2Z負載

圖3-1

2、變壓器空載特性測試

鐵心變壓器是一個非線形元件，鐵心中的磁感應強度B決定于外加電壓的有效值U，當副邊開路（既空載）時，原邊的勵磁電流I10與磁場強度H成正比。在變壓器中，副邊空載時，原邊電壓與電流的關(guān)系稱為變壓器的空載特性，這與鐵芯的磁化曲線（B-H）曲線是一致的。

三、試驗設備

1、交流電壓表12、交流電流表13、功率表14、變壓器（36V/220V,50VA）1

四、試驗內(nèi)容

（1）按圖3-1接線，AX為低壓繞組，ax為高壓繞組，AC220V接至高壓繞組，低壓繞組接1K/2W的電阻，檢查無誤后，方可進行試驗。

（2）記錄變壓器的低壓繞組的電流I1、電壓U1和高壓繞組的電流I2、電壓U2。

（3）改變低壓繞組所接負載的阻值，分別測出兩個1K/2W串聯(lián)或并聯(lián)時的電流和電壓。

（4）根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪出變壓器的特性曲線。五、本卷須知

在聯(lián)結(jié)電路時，必需分清變壓器初、次級線圈的接線端子，不能接錯，更不能短接。

六、試驗報告

1、根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪出變壓器的特性曲線。2、根據(jù)所得數(shù)據(jù)，計算變壓器的各項參數(shù)。3、寫出試驗報告。

試驗四電流互感器試驗

一、試驗目的

1、了解電流互感器的工作原理。2、測定電流互感器的變流比。

二、原理說明

電流互感器是根據(jù)變壓器的原理制成的。它主要是用來擴大測量交流電流的量程。電流互感器的原繞組的匝數(shù)很少（只有一匝或幾匝），它串聯(lián)在被測電路中。副繞組的匝數(shù)較多，它與安培計或其它儀表及繼電器的電流線圈相接。根據(jù)變壓器原理，可認為：

I1I2?N2N1N1N2?Ki

I1?I2?KiI2

式中Ki是電流互感器的變換系數(shù)。

利用電流互感器可將大電流變換為小電流。安培計的讀數(shù)I2乘上變換系數(shù)Ki既為被測的大電流I1（在安培計的刻度上可直接標出被測電流值）。電流互感器的接線圖及其符號如圖4-1所示。

N2N1I1負載AAI2圖4-1

三、試驗設備

1、交流電流表2、電流互感器

112

3、白熾燈15W/220V

四、試驗內(nèi)容

1）按圖4-2所示連接電路，N1通過燈泡負載（接入一盞的15W/220V白熾燈）接入AC220V，N2的接線端子1、2連接，接入電流表，觀測電流互感器的兩個繞組的電流變化。

圖4.2

（2）依次連接接線端子1、3；1、4，觀測電流互感器的兩個繞組的電流變化。（3）改變燈泡負載的大?。ù?lián)兩盞白熾燈），觀測電流互感器的兩個繞組的電流變化。

五、本卷須知

在連接電流互感器時，副繞組電路是一般不允許開路，以免副邊電壓過高危險。

六、試驗報告

1、根據(jù)所得數(shù)據(jù)，計算電流互感器的變換系數(shù)。2、寫出試驗報告。

試驗五

一、試驗目的

變壓器同名端的判斷

學會判定變壓器同名端的測定方法。

二、原理說明

判定變壓器同名端尋常采用下面兩種試驗方法。

1、交流法

用交流法測定繞組極性的電路如圖5-1（a）所示。將兩個繞組1-3和2-4的任意兩端（如3和4）聯(lián)結(jié)在一起，在其中一個繞組（如1-3）兩端加一個比較低的便于測量的電壓。用伏特計分別測量1、2兩端的電壓U12和兩繞組的電壓U13及U24。假使U12的數(shù)值是兩繞組電壓之差，則1和2是同極性端。假使U12是兩繞組電壓之和，則1和4是同極性端。

2、直流法

用直流法測定繞組極性的電路如圖5-1（b）所示。當開關(guān)S閉合瞬間，假使毫安計的指針正向偏轉(zhuǎn)，則1和2是同極性端；反向偏轉(zhuǎn)時，則1和4是同極性端。

圖5-1

三、試驗設備1、交流電壓表

1

1

2、變壓器（36V/220V，50VA）四、試驗內(nèi)容

用交流法判別變壓器的同名端。

（1）按圖5-2接線，將N1端接入AC220V，然后將1、3連接，用交流電壓表測量U23、U24、U34的電壓，判別變壓器的同名端。

1234VS+-1234+mA-(a)(b)

圖5-2

（2）拆去1、3的連線，將2、3連接，用交流電壓表測量U13、U14、U34的電壓，判別變壓器的同名端。

五、本卷須知

在連接線路時，應嚴格依照試驗規(guī)定，嚴禁將變壓器次級輸出端短路。

六、試驗報告

1、總結(jié)變壓器同名端的判定方法。2、寫出試驗報告。

試驗六R、L、C元器件特性及參數(shù)測試

一、試驗目的

1、驗證電阻、電抗、容抗與頻率之間的關(guān)系，測定R~f，XL~f與XC~f特性曲線。

2、加深理解R、C、L元件端電壓與電流間的相位關(guān)系。

二、原理說明

1、在正弦交變信號作用下，電阻元件R兩端電壓與流過的電流有關(guān)系式：U=RI

在信號源頻率f較低狀況下，略去附加電感及分布電容的影響，電阻元件的阻值與信號源頻率無關(guān)，其阻抗頻率特性R~f如圖6-1。

圖6-1

假使不計線圈本身的電阻RL，又在低頻時略去電容的影響?？蓪㈦姼性暈榧冸姼?，有關(guān)系式

UL?jXLI感抗XL?2?fL感抗隨信號源頻率而變，阻抗頻率特性XL~f如圖6-1。在低頻時略去附加電感的影響，將電容元件視為純電容，有關(guān)系式UC??jXCI感抗XC?12?fC

容抗隨信號源頻率而變，阻抗頻率特性XC~f如圖6-1。2、單一參數(shù)R、L、C阻抗頻率特性的測試電路如圖6-2所示。

圖6-2

圖中R、L、C為被測元件，r電流取樣電阻。改變信號頻率，測量R、L、C元件兩端電壓UR、UL、UC，流過被測元件的電流則可由r兩端電壓除以r得到。

3、元件的阻抗角（即相位差φ）隨輸入信號的頻率變化而改變，同樣可用作試驗方法測得阻抗角的頻率特性曲線φ~f。

圖6-3

用雙蹤示波器測量阻抗角（相位差）的方法。

將欲測量相位差的兩個信號分別接到雙蹤示波器YA和YB兩個輸入端。調(diào)理示波器的有關(guān)旋鈕，使示波器屏幕上出現(xiàn)大小適中、穩(wěn)定的波形，如圖6-3所示，熒光屏上數(shù)得水平方向一個周期占n格，相位差占m格，則實際的相位差φ（阻抗角）為：??m?360n0

三、試驗設備

1、交流毫伏表2、雙蹤示波器4、頻率計

1111

3、函數(shù)信號發(fā)生器

四、試驗內(nèi)容

1、測量單一參數(shù)R、L、C元件的阻抗頻率特性。試驗線路如圖6-4所示，取R=1kΩ，L=（鎮(zhèn)流器），C=1цf，通過導線將函數(shù)信號發(fā)生器輸出的正弦波信號接至電路輸入端，作為鼓舞源u，并用交流毫伏表測量，使鼓舞電壓的有效值為U=3V，并在整個試驗過程中保持不變。

圖6-4

改變信號源的輸出頻率從200HZ逐漸增5kHZ（用頻率計測量），依照圖6-4分別連接線路，用交流毫伏表分別測量UR、UL、UC，記錄數(shù)值，并計算得到各頻率點時的R、XL與XC之值。

2、用雙蹤示波器觀測RL串聯(lián)和RC串聯(lián)電路在不同頻率下阻抗角的變化狀況。

～RLC～R～R五、本卷須知

該試驗使用的儀表比較多，試驗時要正確使用各種儀表。

六、試驗報告

1、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，在方格紙上繪制R、L、C三個元件的阻抗頻率特性曲線，從中得出結(jié)論。

2、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，在方格紙上繪制RL串聯(lián)、RC串聯(lián)電路的阻抗角頻率特性曲線，并總結(jié)、歸納出結(jié)論。

試驗七三相交流電路電壓、電流的測量

一、試驗目的

1、把握三相負載作星形連接，三角形連接的方法，驗證這兩種接線下線、相電壓，線、相電流之間的關(guān)系。

2、充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。

二、原理說明

三相電路中的電流有相電流與線電流之分，每相負載中的電流稱為相電流表示為IP，每根線中的電流稱為線電流表示為IL。

1、三相負載接成星形（又稱“Y〞接法）：

線電壓UL是相電壓Up的3倍。線電流IL等于相電流Ip，既UL=3UpIL=Ip

中性線電流IN?IU?IV?IW，

當三相負載對稱時流過中線的電流IO=0，所以可以省去中線。2、當對稱三相負載作△形連接時：有UL=Up，IL=3Ip。

不對稱三相負載作Y連接時，必需采用三相四線制接法，即Y接法。而且中線必需穩(wěn)固連接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持不變。

倘若中線斷開，會導致三相負載電壓的不對稱，致使負載輕的一相的相電壓過高，使負載遭遇損壞，負載重的一相的相電壓過低，使負載不能正常工作。特別是對于三相照明負載，無條件的一律采用Y接法。

對于不對稱負載作△接法時，I1≠3Ip，但只要電源的線電壓Ui對稱，加在三相負載上的電壓仍是對稱的，對各項負載工作沒有影響。

三、試驗設備

1、交流電壓表2、交流電流表四、試驗內(nèi)容

1、三相負載星形連接（三相四線制供電）

按圖7-1連接試驗電路，即三相燈組負載接成星形接法。

119

3、白熾燈15W/220V

1、三相負載星形連接（三相四線制供電）

按圖7-1連接試驗電路，即三相燈組負載接成星形接法。

（1）三相負載平衡時，每相都接入兩盞燈泡，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、中線電流，記錄數(shù)據(jù)。

2）三相負載不平衡時，一相接入一盞燈泡，其余兩相接入兩盞燈泡，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、中線電流，記錄數(shù)據(jù)。

圖7-1

3、三相負載三角形連接（三相三線制供電）

圖7-2

按圖7-2連接試驗電路，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、線電流，記錄數(shù)據(jù)。

五、本卷須知

1、本試驗采用三相交流電，線電壓為380V，應穿絕緣鞋進入試驗室。試驗時要注意人身安全，不可觸及導電部分，防止意外事故發(fā)生。

2、每次接線完畢，都應由指導老師檢查后，方可接通電源，必需嚴格遵守先接線，后通電；先斷電后拆線的試驗操作原則。

六、試驗報告

1、用試驗測得的數(shù)據(jù)驗證對稱三相電路中的3倍關(guān)系。

2、用試驗數(shù)據(jù)和觀測到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。3、不對稱三角形連接的負載，能否正常工作？試驗是否能證明這一點？4、寫出試驗報告。

試驗八

一、試驗目的

三相交流電路功率的測量

把握用一瓦特表法、二瓦特表測量三相電路的有功功率和無功功率的方法。

二、原理說明

1、對于三相四線制供電的三相星形連接的負載（即Y接法），可用一只功率表測量各相的有功功率PA、PB、PC，三相功率之和∑P＝PA＋PB＋PC即為三相負載的總有功功率（所謂一瓦特表法就是用一只單相功率表去分別測量各相的有功功率）。試驗線路如圖8-1所示。若三相負載是對稱的，則只需測量一相的功率即可，該相功率乘以3即得總的有功功率。

NZB*U*WAZAOZC圖8-1

2、三相三線制供電系統(tǒng)中，不管三相負載是否對稱，也不管負載是Y接法還是△接法，都可以用二瓦特表法測量三相負載的總有功功率。測量線路如圖8.1所示。

若負載為感性或容性，且當相位差ψ＞60°時，線路中的一只功率表指針將反偏（對于數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負讀數(shù)），這時應將功率表電流線圈的兩個端子調(diào)換（不能調(diào)換電壓線圈端子），而讀數(shù)應記為負值。

圖8-2中二瓦特表測量法的接法是（iA、uAC）與（iB、uBC），此外，還有另外兩種接法，它們是（iB、uBA）與（iC、uCA）及（iA、uAB）與（iC、uCB）。

**W**VWBCW

U**W**三相負載VWW圖8-2

3、對于三相三線制供電的三相對稱負載，可用一瓦特表法測的三相負載的總無功功率Q，測試原理電路如圖8-3所示。

圖8-3

圖示功率表讀數(shù)的3倍，等于對稱三相電路總的無功功率。除了上圖給出的一種連接法（IA，UBC）外，還有另外兩種連接法，即接成（IB，UAC）或（IC，UAB）。

U**W三相負載VW三、試驗設備

1、交流電壓表

2、交流電流表3、功率表

1119

4、白熾燈15W/220V

四、試驗內(nèi)容

1、用一瓦特表法測定三相對稱Y接法以及不對稱Y接法負載的總功率∑P。按圖8-4連接，線路中的電流表和電壓表用以監(jiān)視三相電流和電壓，不得超過功率表電壓和電流的量限。

經(jīng)指導老師檢查后，接通三相電源，使輸出相電壓為220V，測量時首先將功率表按圖接入某一相（如B相）進行測量，然后分別將功率表換到A相和C相，再進行測量，記錄并進行計算。

U*V*三相YAWW接V負載圖8-4

N（1）三相負載平衡時，各相均開2盞燈，測量各相的電壓U，電流I，功率P以及計算總功率∑P。

（2）三相負載不平衡時，如A相開一盞燈，B、C兩相開兩盞燈。測量各相的電壓U，電流I，功率P以及計算總功率∑P。

2、用二瓦特表法測量三相負載的總功率。

（1）按圖8-5接線，將三相燈組負載接成Y形接法。

WU*A*W*三相負*VAVVW載

圖8-5

①三相負載平衡時，各相均開2盞燈，檢查無誤后，接通電源，測量電路中P1、P2，記錄數(shù)據(jù)并計算總功率∑P。

②三相負載不平衡時，如A相開一盞燈，B、C兩相開兩盞燈。檢查無誤后，接通電源，測量電路中P1、P2，記錄數(shù)據(jù)并計算總功率∑P。（1）按圖8-5接線，將三相燈組負載接成△形接法。

①三相負載平衡時，各相均串入3盞燈，檢查無誤后，接通電源，測量電路中P1、P2，記錄數(shù)據(jù)并計算總功率∑P。

②三相負載不平衡時，如A相串入2盞燈，B、C兩相每相均串入3盞燈。檢

查無誤后，接通電源，測量電路中P1、P2，記錄數(shù)據(jù)并計算總功率∑P。

3、用一瓦特表法測定三相對稱星形負載的無功功率。按圖8-6所示的電路接線。

圖8-6

每相負載由三盞白熾燈和4.7μF電容器并聯(lián)而成，將三相容性負載接成Y接法。檢查無誤后，接通三相電源，讀取三表的讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并計算無功功率∑Q。

WV*UA*W三相對稱負載V五、本卷須知

1、本試驗采用三相交流電，線電壓為380V，應穿絕緣鞋進入試驗室。