电工电子学三项交流电路实验报告

1、电工电子学课程实验报告所属教学站：·甘肃省奥鹏学习中心 21姓名：学号：年级专业层次：学期： 2017 年春学期实验时间： 2017 年 6 月 2 日实验名称：三相交流电路小组合作：否小组成员：1、实验目的：1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。2. 了解三相四线制中线的作用。2、实验设备及材料：1灯箱一个 ( 灯泡， 220V， 25W)(DG04-S)2交流电压表一个 (300V， 600V)(DG053)3交流电流表一个 (5A 、10A)(DG053)3、实验原理：1. 对称三相电路中线、 相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。一般

2、认为电源提供的是对称三相电压。（1）星形连接的负载如图1 所示：图 1 星形连接的三相电路A、B、C 表示电源端， N为电源的中性点（简称中点）， N' 为负载的中性点。无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：（下标 I 表示线的变量，下标p 表示相的变量）在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相电压满足：（2）三角形连接的负载如图2 所示：其特点是相电压等于线电压：线电流和相电流之间的关系如下：当三相电

3、路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，此时线、相电流满足：2. 不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中，若负载不对称， 电源中点和负载中点的电位不再相等，称为中点位移，此时负载端各相电压将不对称，电流和线电压也不对称。在三相四线制星形连接的电路中，如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本对称，线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流，这时的中线电流将不再为零。在三角形连接的电路中，如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称，但线、相电流不再对称。如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。3. 三相负载接线原则连

4、接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。4、实验内容及数据：1本实验采用线电压为220V 的三相交流电源。测量该电源的线电压（UAB、 UBC、 UCA）和相电压（ UAO、 UBO、 UCO），并记录之。2星形对称有中线：按图1 接线，每相开3 盏灯。测各线电压、各相电压、各相电流、两中点间电压UOO'，记录于表1 中。图1Y 接电路3星形不对称有中线：各相灯数分别为变化。4星形对称无中线：除去中线，每相开的电压）、各相电流、UOO'，记于表1 中。5星形不对称无中线：各相灯数分别为1、2、 3 盏。重复步骤2，观察灯泡亮度有无3 盏灯，测各线电压、各相电压（每相负载上1、2

5、、 3 盏，重复步骤4，观察灯泡亮度有无变化，有何规律。表 1 星形接法数据表测量项目线电压 /V相电压/V电流 /AUOO'/vUUUUUUIAIBICIOABBCCAAO'BO'CO'工作状态对称有中线负载无中线不对称有中线无中线负载从表中可看出：对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响，此时中线可以去掉。无中线时，对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接， 有中线时， 三只灯泡亮度一样， 此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同； 对于负载不对称星形连接，无中线时，负载为单盏灯的一相灯最亮，而负载为三盏灯

6、的一相灯最暗。 此时中线两端电压极大， 在这种情况下工作是非正常工作。 所以对负载不对称连接，必须是三相四线制连接。5实验数据处理过程：表 1 星形接法数据测量项目线电压 /V相电压 /V电流 /AUOO'/vUUUUUUIAIBICIOABBCCAAO'BO'CO'工作状态对称有中线2292302291321321320.2460.2490.2500.050负载无中线2292302291321311310.2460.2480.24900不对称有中线2292302291341331310.0850.1670.250 0.1430负载无中线229230229178

7、151840.0980.1780.205052从表中可看出：对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响，此时中线可以去掉。 无中线时， 对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接，有中线时， 三只灯泡亮度一样， 此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同；对于负载不对称星形连接，无中线时， 负载为单盏灯的一相灯最亮，而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大，在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接，必须是三相四线制连接。6实验结果的评定及分析：在三相四线制不对称的负载连接中，中线的作用是： 使不对称的各相负载得到相同的相电压。7问

8、题讨论：1. 三相负载根据什么原则作星形或三角形连接？答：电源的线电压负载的额定功率2、请问三相负载按星形或三角形连接，它们的线电压与相电压、线电流与相电流有何关系？当三相负载对称时又有何关系？答： 线电压：两相之间的电压（实际也就是两条相线之前的电压）相电压： 一相对地的电压 （实际也就是相线与地之间的电压， 中性线接地系统也就是相线与中性线间的电压，普通民用三相四线制线电网中即为火线和零线间的电压）线电流：导线上的电流。相电流：每一相上电流，星形负载时即为流过每一相负载的电流。三相交流电路中负载星形连接时对负载侧：线电压 =1。 732 相电压线电流 =相电流。3、说明在三相四线制供电系统

9、中，中线的作用，中线上能安装保险丝吗？为什么？答：三相四线制供电系统中，中线的作用是：当三相负载不对称时，中线提供各相电流的回路。中线肯定不能接保险丝。三相中负载平衡时中线没有电流通过，但负载不平衡时，中线上的电流是很大的，就是可能使三相相电压失去平衡，损坏用电设备。4、中线的作用是什么？在什么情况下必须有中线，在什么情况下可不要中线？答：三相负载星形接法，对称时，有中线和没有中线是一样的当负载不对称也没有中线时，会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁， 使阻抗小的负载相电压低于额定电压而变暗。 均不能正常工作。中线的作用是： 在三相不对称时，中线可以让三相负载仍获得对称的相电压

10、而正常工作。5、心得体会及其他。答：本次实验是三相交流电路相关的实验，通过本次实验， 我们学习了三相交流电路中三相负载的连接方法，了解了三相四线制中线的作用，并掌握三相电路中功率的测量方法。这与我们书上学到的理论知识有很好的关联性，在实验过程中将理论结合于实践，使我们更好地掌握所学的知识。由于此次实验内容比较多，接线等操作也较为复杂，因此实验过程中要十分仔细。 在严格按照实验册上所给电路连好线后，一定要再检查一遍电路再开电源，以免连接出错损坏仪器。由于本次实验采用上百伏的电压，因此实验过程中务必要注意安全，必须待电路检查无误后再开电源，一旦发生问题要先关闭电源再动手更改连线。另外，由于本次实验用到了较多灯泡，在拿取灯泡时需小心，以免跌碎。另外，本次实验需要记录的数据也比较多， 然而在后续的实验数据处理中并未完全用到。这些数据可以用于进行其他要求之外的分析， 从而得出更多的结论；或者，也可用于相