三相交流電路電工電子學實驗報告

1、三相交流電路電工電子學實驗報告沖尸a步實驗報告課程名稱：電工電子學指導老師： 張伯堯 成績:實驗名稱:三相交流電路一、實驗目的與要求二、實驗設備三、實驗內(nèi)容四、實驗結(jié)果五、心得一、實驗目的一、實驗目的1 .學習三相交流電路中三相負載的連接。2 .了解三相四線制中線的作用。3 、掌握三相電路功率的測量方法。二、主要儀器設備1、 實驗電路板2、 三相交流電源（220V）3、 交流電壓表或萬用表4、 交流電流表5、 功率表6、 單擲刀開關7、 電流插頭、插座三、實驗內(nèi)容1、 三相負載星形聯(lián)結(jié)按圖1接線，圖中每相負載采用三只白熾燈 ，電源線電壓為220V。U/VU/VU/VU/VU/VU/V217.0

2、218.0217.0127.0127、0127、3表12)按表2內(nèi)容完成各項測量，并觀察實驗中各電燈的亮度。表中對稱負載時為每相開亮三只 燈;不對稱負載時為 U相開亮1只燈,V相開亮2只燈,W相開亮3只燈。測量 值、 年青小相電壓相電流中線電 流中點電壓U/VU/VU/VI/AI/AI/AI/AU/V對 稱 負 載后中線1241241240、2630、2630、26500無中線126、1126、8126、50、2630、2630、26601、1不 對 稱 負 載后中線1241251240、0920、1760、2660、1560無中線168144770、1050、1880、216051、9表22

3、、 三相負載三角形聯(lián)結(jié)按圖2接線。測量功率時可用一只功率表借助電流插頭與插座實現(xiàn)一表兩用 ，具體接法見 圖3所示。接好實驗電路后，按表3內(nèi)容完成各項測量，并觀察實驗中電燈的亮度。表 3 中對稱負載與不對稱負載的開燈要求與表 2中相同。不對稱負載時開燈數(shù)量1盞2盞3盞三相負載三角形聯(lián)結(jié)記錄數(shù)據(jù)測量線電流(A)相電流(A)負載電壓(V)功率(W)IIIIIIUUUPP對稱負0、0、0、0、0、0、211211211106、5107、2載586582586339339344不對稱 負載0、4140、3010、4930、1180、2270、34521521321284、7060、45表3四、實驗總結(jié)1

4、、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)對稱負載星形聯(lián)結(jié)時相電壓與線電壓之間的數(shù)值關系，以及三角形聯(lián)結(jié)時相電流與線電流之間的數(shù)值關系。（1）、星形連結(jié)：根據(jù)表1,可得:星形聯(lián)結(jié)情況下，不接負載時，各路之間的線電壓與各分電源的 相電壓都分別相同，即U= U=U=（217+217+218）/3=217V;U=U=U=127V（本次實驗中這三個電壓為手動調(diào)節(jié)所得）?？梢杂嬎悖?17/127=1、7244= J3 ,即:線電壓為相電壓的 邪倍,與理論相符。根據(jù)表2,可得:星形聯(lián)結(jié)情況下，接對稱負載時，線電壓不變，仍為表1中的數(shù)據(jù)；而相電 壓在有中線都為 124V,在無中線時分別為 126、1V、126、8V、126、5V

5、,因此可認為它們就 是相同的。由此，得到的結(jié)論與上文相同，即:有中線時，219/124=1、7661"#，線電壓為相電壓的 33 倍；無中線時，（125+125+123）/3=124、3,219/124、3=1、7619= J3 ,線電壓為相電壓的%回倍。綜上所述，在對稱負載星形聯(lián)結(jié)時，不論就是否接上負載（這里指全部接上或全部不接）、就是否有中線，線電壓都為相電壓的 J3倍。（2）、三角形聯(lián)接：根據(jù)表3,可得:三角形聯(lián)結(jié)情況下，接對稱負載時，線電流為：（0、586+0、582+0、 586）/3=0、585，相電流為（0、339+0、339+0、344）/3=0、341，因此，0、5

6、85/0、341=1、716= J, 綜上所述，在對稱負載三角形結(jié)時 線電流都為相電流的 J3倍。2、根據(jù)表3-2的數(shù)據(jù)，按比例畫出 不對稱負載星形聯(lián)結(jié)三相四線制 （有中線）的電流向量圖，并說明中 線的作用。不對稱負載星形聯(lián)結(jié)三相四線制 （有中線）電流向量圖如圖所示，根 據(jù)I+I+I=I,且根據(jù)對稱關系三個相電流之間的夾角各為 1200,因 而根據(jù)幾何關系畫出I?？梢?I在數(shù)值的大小上與三個相電流并 不成線，f關系，而在角度（相位）上 也沒有直觀的規(guī)律。這就是因為I就是由三個互成 120o的相電流合 成的電流，就是矢量的，與直流電Iw三相交流電路電工電子學實驗報告路的電流有很多不同性質(zhì),因而要

7、講大小與方向結(jié)合計算才有意義。中線的作用:由圖可知,在不對稱負載星形聯(lián)結(jié)（有中線）電路中,中線電流不為0,因而如若去掉中線必會改變電路中電流的流向。導致各相負載電壓不同（即表2中不對稱且無中線的情況）,這時部分負載可能會由于電流過大而燒毀。因此中線起到了電路中作為各相電流的回路的作用,能夠保證各相負載兩端的電壓相同（據(jù)表 2 也可瞧出）。 就能夠保證負載正常運行,不致?lián)p壞。因此中線在星形聯(lián)結(jié)中就是至關重要的,因而在通常的生產(chǎn)生活中的星形聯(lián)結(jié)三相電路都就是有中線的。3、根據(jù)表3-3 的電壓、電流數(shù)據(jù)計算對稱、不對稱負載三角形聯(lián)結(jié)時的三相總功率,并與兩瓦特表法的測量數(shù)據(jù)進行比較。根據(jù)本實驗電路可知

8、負載電路均為電阻性,不對電流相位產(chǎn)生影響。功率因素為1,由此可得P= IXU+IXU+IXU，因而據(jù)表 3得,對稱負載，計算值 P=214、587W,測量值 P二 P1+P2=213、7W,相差（214、6-213、7）/213、7= 0、421%。不對稱負載，計算值 P=146、861W, 測量值 P= P1+P2=145、15W,相差（146、861-145、15）/145、15=1、18% 。 通過上述計算， 可見用二功率表測量法測出的功率與分別測量各負載電流電壓而計算得出的功率非常接近,相差僅約1%左右 ,因此可以認為這兩種方法測得的數(shù)據(jù)都就是比較可靠的。這也表明該電路中只有負載端的負

9、載在耗能,而電路的其她部分（如導線）幾乎沒有能量損耗。但通過上述數(shù)據(jù)也可發(fā)現(xiàn),兩組測量值都略小于計算值,分析有如下可能原因:（1）、 電路中可能存在多種因素導致功率因素小于1,功率表在測量時已將功率因素計算在內(nèi),而計算值就是將功率因素當作1 來算的,因此測量值會略小于計算值。（2）、存在某種系統(tǒng)誤差,導致測量結(jié)果有一定的趨向性,但可能導致這種誤差的因素有很多,比如儀表內(nèi)部因素、電路連接因素等 ,難以確定具體由何種因素導致。（3）、存在隨機誤差,導致兩組測量值恰好都小于計算值,但這種可能性不大。另外 ,顯然有,不對稱負載功率對稱負載功率,這就是因為在本實驗中,對稱負載共開了9 盞燈 ,而不對稱負載只開了6盞 ,而又因為在三角形聯(lián)結(jié)中各負載所得的電壓相同,因此每盞燈所耗功率接近,導致對稱負載功率大于不對稱負載。五、心得體會本次實驗采用了兩種三相電路連接方式對電路進行了測量,實驗表明,在本次試驗中,各項數(shù)據(jù)都達到了預期的要求,驗證了理論上的東西。但在剛開始做實驗的時候,由于我們的疏忽,在測量星形連接不對稱時,最后三個相電壓都等于127V, 后來我們覺