广大电路实验报告6

广州大学学生实验报告开课学院及实验室：机械与电气工程学院电子楼2022015年6月4日学院机械与电气工程学院年级、专业、班电气145姓名沈伟坤学号1407300207实验课程名称电路实验成绩实验项目名称三相电路功率的测试指导老师一、实验目的1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法2.进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法二、原理说明1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Yo接法），可用一只功率表测量各相的有功功率PA、PB、PC，则三相负载的总有功功率ΣP＝PA＋PB＋PC。这就是一瓦特表法，如图7-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3即得三相总的有功功率。三相负载三相负载图7-1图7-22.三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图7-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数),这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P1+P2（P1、P2本身不含任何意义）。除图7-2的IA、UAC与IB、UBC接法外，还有IB、UAB与IC、UAC以及IA、UAB与IC、UBC两种接法。三相平衡负载3.对于三相三线制供电的三三相平衡负载相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Q，测试原理线路如图7-3所示。图示功率表读数的倍，即为对称三相电路总的无功功率。除了此图给出的一种连接法（IU、UVW）图7-3外，还有另外两种连接法，即接成（IV、UUW）或（IW、UUV）。三、使用仪器、材料序号名称型号与规格数量备注1交流电压表0～500V22交流电流表0～5A23单相功率表2(DGJ-07)4万用表1自备5三相自耦调压器16三相灯组负载220V，15W白炽灯9DGJ-047三相电容负载1μF，2.2μF，4.7μF/500V各3DGJ-05四、实验步骤1.用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。实验按图7-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。图7-4经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器输出，使输出线电压为220V，按表7-1的要求进行测量及计算。首先将三只表按图7-4接入B相进行测量，然后分别将三只表换接到A相和C相，再进行测量。2.用二瓦特表法测定三相负载的总功率(1)按图7-5接线，将三相灯组负载接成Y形接法。三相负载三相负载图7-5经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器的输出线电压为220V，按表7-2的内容进行测量。(2)将三相灯组负载改成△形接法，重复(1)的测量步骤，数据记入表7-2中。3.用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，按图7-6所示的电路接线。三相对称负载三相对称负载图7-6（１）每相负载由白炽灯和电容器并联而成，并由开关控制其接入。检查接线无误后，接通三相电源，将调压器的输出线电压调到220V，读取三表的读数，并计算无功功率ΣQ，记入表7-3。（２）分别按ＩV、UUW和ＩW、ＵUV接法，重复（１）的测量，并比较各自的ΣＱ值。五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）①：一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP负载情况开灯盏数测量数据计算值A相B相C相PA（W）PB（W）PC（W）ΣP（W）Y0接对称负载33344.544.744.9134.1Y0接不对称负载12314.930.545.190.5②：用二瓦特表法测定三相负载的总功率负载情况开灯盏数测量数据计算值A相Ｂ相Ｃ相P１（W）P２（W）ΣP（W）Y接平衡负载33365.766.9132.6Y接不平衡负载12322.145.567.6△接不平衡负载123122.788.5211.2△接平衡负载333156.3157.7314.0③：一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率接法负载情况测量值计算值Ｕ（Ｖ）Ｉ（Ａ）Ｑ（ｖａr）ΣＱ＝ＱＩＵ，ＵＶＷ（1）三相对称灯组（每相开３盏）374.20.2050.71.21（2）三相对称电容器（每相４.７μF）379.10.340125.9218.07（3）(1)、(2)的并联负载379.70.398126.7219.45ＩＶ，ＵＶＷ（1）三相对称灯组（每相开３盏）382.00.2070.91.56（2）三相对称电容器（每相４.７μF）382.20.388126.3218.76（3）(1)、(2)的并联负载382.00.398127.5220.84ＩＷ，ＵＶＷ（1）三相对称灯组（每相开３盏）383.70.2060.71.2（2）三相对称电容器（每相４.７μF）383.90.333125.9218.07（3）(1)、(2)的并联负载383.80.393126.9219.79六、实验结果及分析①：一瓦特表法和二瓦特表法的测量结果分析一瓦特表法使用三相四线制测量，即多一根中线。二瓦特表法使用三相三线制。说明，星形联结分为三相四线制和三相三线制，△联接仅有三相三线制。1、开始用一瓦特表测的时候使用的是三相四线制，且当Y型连接负载对称的时候，三组负载的功率几乎一样。但当负载不对称的时候，或某相断开是，将会使中性线中产生电路，中性线保证了负载相电压和电源相电压相等和对称，其有效值为220v，所以我们看到的数据是A相开一盏灯，功率降低三倍。符合常理。2、二瓦特表法并不适用于不对称三相四线制电路。但是适用于测量对称负载的三相四线制电路。因为当负载对称时，中性线相当于没有电流。则相当于三相三线制的电路，当然可以用二瓦计法测量。从数据中可以看出，Y型对称的负载时，与之前用一瓦计法测量值几乎相同，仅仅稍有误差。当Y型不对称时，功率发生显著变化，实际这是不允许的，因为这会使各相负载电压不等，从而使得某些电器电压超过额定电压。当改成△联接时，就会出现变成三倍于Y型联接功率，也是符合理论计算的。②无功功率测量1、无功功率的测量结果可以看出当只接灯泡的时候无功功率几乎为零，应该是实验误差所致，或者电路中本来就存