三相交流电路-电工电子学实验报告

1、河尸丿象实验报告张伯尧 成绩：_二、实验设备四、实验结果课程名称：电工电子学指导老师:实验名称：三相交流电路一、实验目的和要求三、实验内容五、心得一、实验目的、实验目的1 学习三相交流电路中三相负载的连接。2 了解三相四线制中线的作用。3. 掌握三相电路功率的测量方法。二、主要仪器设备1. 实验电路板2. 三相交流电源（220V）3. 交流电压表或万用表4. 交流电流表5. 功率表6. 单掷刀开关7. 电流插头、插座三、实验内容三相负载星形联结220V按图1接线，图中每相负载采用三只白炽灯，电源线电压为220V。图i三相负载三角形联结记录数据1）测量三相四线制电源各电压（注意线电压和相电压的关

2、系）。Uuv/VUvn/VUwu/VUun/VUvn/VUwn/V217. 0218. 0217. 0127. 0127.0127.3表12）按表2内容完成各项测量，并观察实验中各电灯的亮度。表中对称负载时为每相开亮三 只灯；不对称负载时为 U相开亮1只灯，V相开亮2只灯，W相开亮3只灯。测量值负载情况相电压相电流中线电流中点电压Uun NUvn NUWN '/V|u/A|v/A|w/A|n/AU n'n/V对 称 负 载有中线1241241240.2630.2630.26500无中线126.1126.8126.50.2630.2630.26601.1不 对 称 负 载有中线1

3、241251240.0920.1760.2660.1560无中线168144770.1050.1880.216051.9表21. 三相负载三角形联结按图2接线。测量功率时可用一只功率表借助电流插头和插座实现一表两用，具体接法 见图3所示。接好实验电路后，按表 3内容完成各项测量，并观察实验中电灯的亮度。 表3中对称负载和不对称负载的开灯要求与表2中相同。不对称负载时开灯数量1盏2盏3盏测量值负载线电流（A）相电流（A）负载电压（V）功率（W）IuIv|wI uvIvwI wuUuvU vwU wuP1P2对称负载0.5860.5820.5860.3390.3390.34421121121110

4、6.5107.2不对称负载0.4140.3010.4930.1180.2270.34521521321284.7060.45表3四、实验总结1根据实验数据，总结对称负载星形联结时相电压和线电压之间的数值关系，以及三角形联结时相电流和线电流之间的数值关系。（1）.星形连结：根据表1,可得：星形联结情况下，不接负载时，各路之间的线电压和各分电源的相电压都分别相同，即 Uuv= Uvw=Uwu=（217+217+218）/3=217V ； Uun=Uvn=Uwn=127V（本次实验中这三个电压为手动调节所得）。可以计算：217/127=1.7244- 3，即：线电压为相电压的.3倍，与理论相符。根据

5、表2，可得：星形联结情况下，接对称负载时，线电压不变，仍为表1中的数据；而相电压在有中线都为124V ,在无中线时分别为126.1V、126.8V、126.5V，因此可认为它们是相同的。由此，得到的结论与上文相同，即：有中线时，219/124=1.7661沁 3，线电压为相电压的.3倍；无中线时，（125+125+123）/3=124.3 ,219/124.3=1.76193，线电压为相电压的 3倍。综上所述，在对称负载星形联结时，不论是否接上负载（这里指全部接上或全部不接）、是否有中线，线电压都为相电压的3倍。（2） .三角形联接：根据表3，可得：三角形联结情况下，接对称负载时，线电流为：（

6、0.586+0.582+0.586 ）/3=0.585,相电流为（0.339+0.339+0.344 ）/3=0.341,因此，0.585/0.341=1.716疋 3，综上所述，在对称负载三角形结时，线电流都为相电流的3倍。2.根据表3-2的数据，按比例画出不对称负载星形联结三相四线制（有中线）的电流向量图，并说明中线的作用。不对称负载星形联结三相四线制 （有中线）电流向量图如图所示，根 据|u+|v + |w=|n，且根据对称关系三 个相电流之间的夹角各为1200,卩怖根盘儿门关或皿丨In。可 丿l In在数值的大小上和三个相 电流并不成线性关系，而在角度 （相位）上也没有直观的规律。 这

7、是 因为In是由三个互成 1200的相电 流合成的电流，是矢量的，与直 流电路的电流有很多不同性质， 因而要讲大小与方向结合计算才 有意义。中线的作用：由图可知， 在不对称负载星形联结（有中线）电路中，中线电流不为0,因而如 若去掉中线必会改变电路中电流 的流向。导致各相负载电压不同 （即表2中不对称且无中线的情 况），这时部分负载可能会由于电 流过大而烧毁。因此中线起到了 电路中作为各相电流的回路的作 用，能够保证各相负载两端的电压相同（据表2也可看出）。就能够保证负载正常运行，不致损坏。因此中线在星形联结中是至关重要的，因而在通常的生产生活中的星形联结三相电路都是有中线的。3根据表3-3的

8、电压、电流数据计算对称、不对称负载三角形联结时的三相总功率，并与两 瓦特表法的测量数据进行比较。根据本实验电路可知负载电路均为电阻性，不对电流相位产生影响。功率因素为1,由此可得P= Iuv X Uuv+|vw X Uvw+|wuX Uwu ,因而据表3得，对称负载，计算值 P=214.587W，测 量值 P= P1+P2=213.7W ,相差（214.6-213.7）/213.7=0.421%。 不对称 负载，计算值P=146.861W,测量值 P= P1+P2=145.15W ,相差（146.861-145.15）/145.15=1.18%。通过上述计算，可见用二功率表测量法测出的功率与分

9、别测量各负载电流电压而计算得出的功率非常 接近，相差仅约1%左右，因此可以认为这两种方法测得的数据都是比较可靠的。这也表明 该电路中只有负载端的负载在耗能，而电路的其他部分（如导线）几乎没有能量损耗。但通过上述数据也可发现，两组测量值都略小于计算值，分析有如下可能原因：（1）.电路中可能存在多种因素导致功率因素小于1，功率表在测量时已将功率因素计算在内，而计算值是将功率因素当作1来算的，因此测量值会略小于计算值。（2）.存在某种系统误差，导致测量结果有一定的趋向性，但可能导致这种误差的因素有很多，比如仪表内部因素、电路连接因素等，难以确定具体由何种因素导致。（3）.存在随机误差，导致两组测量值恰好都小于计算值，但这种可能性不大。另外，显然有，不对称负载功率 < 对称负载功率，这是因为在本实验中，对称负载共开了 9盏灯，而不对称负载只开了 6盏，而又因为在三角形联结 中各负载所得的电压相同，因此每盏灯所耗功率接近，导致对称负载功率大于不对称负载。五、心得体会本次实验采用了两种三相电路连接方式对电路进行了测量，实验表明，在本次试验中，各项数据都达到了预期的要求，验证了理论上的东西。 但在刚开始做实验的时候，由于我们的疏忽，在测量星形连接不对称时，最后三个相电压都等于127V，后来我们