三相电路仿真实验

1、电工电子实验教学中心实验报告课程名称：电路实验实验名称： 三相电路实验学时： 3学时仪器设备：计算机、模块化电路实验装置实验平台：PSpice仿 真软件、硬件实验系统课程目标：掌握电路实验的基本技能及操作规范，学会实验室常用仪器仪表在实际工程中的使用方 法，加深对三相电路的理解。一、实验任务1检测与作业（1）为了保护人身安全，防止设备损坏，实验室三相电路实验中中应严格遵守： AA“先接线后通电”，“先断电后拆线”的操作顺序B“后接线先通电”，“先断电后拆线”的操作顺序C“先接线后通电”，“后断电先拆线”的操作顺序（2）实验室三相电源供电时，空气开关使用时应扳至 上方 ，如发生短路空气开关将自动

2、 跳下 断开电源。（3）判断题：按照一般习惯，通常选择相电压的参考方向是由端线到中性点，线电压的参考方向是由 相位上的先行相到后续相，即按照 ABCA 的顺序，在这样选择电压参考方向的条件下，线电压 在相位上滞后于先行相电压 30。（4）判断题：在实际的对称三相电路中，若以某一相为 A相，则认为比 A 相滞后120的为 B 相，再 滞后 120的为 C 相，这属于正序。（5）判断题：为保护用电设备 , 中线上要安装开关和熔断器。（6）判断题：若在负载中选取相电流与相电压的参考方向相同，线电流在相位上滞后于后续相电流 30。（7）通过硬件实验视频学习资料 5-2的学习，说明实验室进行一相负载断路

3、实验时采用的方法是： 将该相的接入负载的开关断开。（8）通过硬件实验视频学习资料 5-3的学习，说明实验室进行一端线断路实验时采用的方法是： 将该相的空气开关扳至下方。（9）填空：相序指示器是利用三相电路 不对称特性 （不对称特性、对称特性）工作的，根据两个 白炽灯 亮度 （亮度、电压、电流、功率）差异确定对称三相电源的相序。3.通过实验室三相电路实验电路如图 6所示，其中 A、B、C分别为三相电源的输出端， U&AB 220V ；即U&AN 127V 。负载端A 、B 、C 各接一盏内阻相同的白炽灯 , 且R 3200 。 N 和 N 分别为电源中性点和负载中性点。具体电路图与分析结果见实验

4、要求部分1）选择某一电源端线测量线电压、负载端选择与线电压先行相电压测量相电压， 验证线电压和相电 压有效值之间的关系，线电压与先行相电压在相位上的关系，利用输出标识符（打印机）记录数据形式 的有效值和相位输出结果。为便于查找仿真结果，绘制电路图时，要在各节点处放置节点符号。2）测量 A 相负载出现断路故障时，各相负载的相电压的有效值。利用输出标识符（打印机）记录 数据形式的有效值输出结果。通过测量数据分析，此故障对各相负载正常供电是否有影响；三相供电 系统，为保证各用户电压的稳定，应采用三相四线制还是三相三线制 ?4.负载三角形联结的仿真分析电路如图 7 所示，电源电压与星形负载相同，将负载

5、变为三角形联结。选择某一电源端线测量线电 流、负载端选择与线电流后续相电流测量相电流，验证线电流和相电流有效值之间的关系，线电流与后 续相电流在相位上的关系，利用输出标识符（打印机）记录数据形式的有效值和相位输出结果。具体电路图和结果见实验要求部分。B图 7 负载三角形联结、实验要求：? 绘制仿真电路图，并将结果截图保存。1. 第三题7A 相开路三相四线 A 相负载开路电路图2. 第四题? 记录分析类型设置的各个参数，将结果截图保存，并对 Sweep Type 中的设置进行说明。1. 仿真属性：说明：交流电压，选择 ACSWE，EP要求电源电压频率始终为 50Hz，因此起始频率、终止频率都为

6、50Hz，扫描点数为 1。2. 电源电压参数与相位设置由于题目要求U AN =127V，因此每相电压值均设为 127V，按照正序，设 A相电压相位为 0，B 相滞后 120， C相再滞后 120。3. 打印机参数设置在所有打印机的 AC、MAG、PHAZE窗口均为 y。? 仿真结果记录：选择数据形式记录，并写出相量形式的表达式。根据测量结果总结三相三线制、负载星形联结、对称时线电压和相电压之间的关系；负载三角形联结、对称时线电流和相电流之 间的关系。1. 第三题的结果（1）如图，N2、N5 间电压为 A 相的相电压：N2、N3间电压为 AB线的线电压：由仿真结果知，相电压有效值 127V，相位

7、为 0，线电压有效值为 220V，相位为 +30。可知，星形 连接负载和电源时，线电压的有效值约为相电压有效值 3倍，线电压在相位上超前先行相电压 30。（2）A相负载开路时，所测的 B 相与 C相电压的有效值与相位如图所示：N3、 N5间电压为 B 相电压：N4、 N5间电压为 C相电压：如图所示，当 A相负载开路时， B相的电压有效值为 110V，相位为-90，C相电压的有效值为110V，相位为 90。B、C相的相电压有效值均减小，相位也发生了变化，对正常供电有影响。当电路改为三相四线制连接后， B相和 C相电压如下图所示：BC相电压有效值和相位与 A相负载未开路时相等，电路恢复了正常供电，因此，对于三相供电系 统，为了保证用户电压稳定，应采用三相四线制。2. 第四题的结果：线电流：后续相电流：如结果所示，线电流的有效值 0.1191A,相位为-60 ，后续相电流的有效值为 68.74mA，相位 为-30 。由此可见，三角形联结中，线电流的有效值约为相电流的 3倍，线电流在相位上 滞后后续相电流 30。? 各截图需标示图号，并用文字说明截图