三相電路電壓電流及功率的測(cè)量

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)四 三相電路電壓、電流的測(cè)量一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、練習(xí)三相負(fù)載的星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接；2、了解三相電路線(xiàn)電壓與相電壓，線(xiàn)電流與相電流之間的關(guān)系；3、了解三相四線(xiàn)制供電系統(tǒng)中，中線(xiàn)的作用；4、觀(guān)察線(xiàn)路故障時(shí)的情況；5、學(xué)會(huì)用功率表測(cè)量三相電路功率的方法。二原理說(shuō)明1.三相電壓、電流的測(cè)量電源用三相四線(xiàn)制向負(fù)載供電，三相負(fù)載可接成星形（又稱(chēng)Y形）或三角形（又稱(chēng)形）。當(dāng)三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載作Y形聯(lián)接時(shí)，線(xiàn)電壓是相電壓UP的倍，線(xiàn)電流等于相電流，即：，流過(guò)中線(xiàn)的電流N；作形聯(lián)接時(shí)，線(xiàn)電壓U

2、L等于相電壓UP，線(xiàn)電流IL是相電流IP的倍，即：不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載作Y聯(lián)接時(shí)，必須采用YO接法，中線(xiàn)必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的每相電壓等于電源的相電壓（三相對(duì)稱(chēng)電壓）。若中線(xiàn)斷開(kāi)，會(huì)導(dǎo)致三相負(fù)載電壓的不對(duì)稱(chēng)，致使負(fù)載輕的那一相的相電壓過(guò)高，使負(fù)載遭受損壞，負(fù)載重的一相相電壓又過(guò)低，使負(fù)載不能正常工作；對(duì)于不對(duì)稱(chēng)負(fù)載作 聯(lián)接時(shí)，ILIp，但只要電源的線(xiàn)電壓UL對(duì)稱(chēng)，加在三相負(fù)載上的電壓仍是對(duì)稱(chēng)的，對(duì)各相負(fù)載工作沒(méi)有影響。本實(shí)驗(yàn)中，用三相調(diào)壓器調(diào)壓輸出作為三相交流電源，用三組白熾燈作為三相負(fù)載，線(xiàn)電流、相電流、中線(xiàn)電流用電流插頭和插座測(cè)量。 2三相功率的測(cè)量（1）三相四線(xiàn)制供電，負(fù)載星形聯(lián)

3、接（即Y0接法）圖4-1對(duì)于三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載，用三個(gè)單相功率表測(cè)量，測(cè)量電路如圖4-1所示，三個(gè)單相功率表的讀數(shù)為W1、W2、W3，則三相功率PW1W2W3，這種測(cè)量方法稱(chēng)為三瓦特表法；對(duì)于三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載，用一個(gè)單相功率表測(cè)量即可，若功率表的讀數(shù)為W ，則三相功率P3W，稱(chēng)為一瓦特表法。（2）三相三線(xiàn)制供電三相三線(xiàn)制供電系統(tǒng)中，不論三相負(fù)載是否對(duì)稱(chēng)，也不論負(fù)載是接還是接，都可用二瓦特表法測(cè)量三相負(fù)載的有功功率。測(cè)量電路如圖4-2所示，若兩個(gè)功率表的讀數(shù)為W1、W2，則三相功率，圖4-2其中為負(fù)載的阻抗角（即功率因數(shù)角），兩個(gè)功率表的讀數(shù)與有下列關(guān)系： = 1 * GB3 當(dāng)負(fù)載為純電阻，0，W1W

4、2，即兩個(gè)功率表讀數(shù)相等； = 2 * GB3 當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)，將有一個(gè)功率表的讀數(shù)為零； = 3 * GB3 當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)，則有一個(gè)功率表的讀數(shù)為負(fù)值，該功率表指針將反方向偏轉(zhuǎn)，指針式功率表應(yīng)將功率表電流線(xiàn)圈的兩個(gè)端子調(diào)換（不能調(diào)換電壓線(xiàn)圈端子），而讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。對(duì)于數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負(fù)讀數(shù)。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備1三相交流電源 2交流電壓表、電流表 3NEEL17或EEL55或MEEL02圖4-3四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1三相電壓、電流的測(cè)量（1）三相負(fù)載星形聯(lián)接（三相四線(xiàn)制供電）實(shí)驗(yàn)電路如圖4-3所示，將白熾燈按圖所示，連接成星形接法。用三相調(diào)壓器調(diào)壓輸出作為三相交流電源，具體操作如下：將三相調(diào)壓器的旋鈕置于

5、三相電壓輸出為0V的位置（即逆時(shí)針旋到底的位置），然后旋轉(zhuǎn)旋鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線(xiàn)電壓為220。測(cè)量線(xiàn)電壓和相電壓，并記錄數(shù)據(jù)。在用到NEEL-17組件時(shí)，兩個(gè)燈炮應(yīng)該串聯(lián)，做不對(duì)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將第四相燈泡并到另三相燈泡的任意一相即可。 = 1 * GB3 在有中線(xiàn)的情況下，用高壓電流取樣導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)時(shí)的各相電流、中線(xiàn)電流, 并測(cè)量各相電壓，將數(shù)據(jù)記入表4-1中，并記錄各燈的亮度。 = 2 * GB3 在無(wú)中線(xiàn)的情況下，測(cè)量三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)時(shí)的各相電流、各相電壓和電源中點(diǎn)N到負(fù)載中點(diǎn)N的電壓UNN，將數(shù)據(jù)記入表4-1中，并記錄各燈的亮度。(2)三相負(fù)載三角形聯(lián)接實(shí)

6、驗(yàn)電路如圖4-4所示，將白熾燈按圖所示，連接成三角形接法。調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出電壓，使輸出的三相線(xiàn)電壓為220V。測(cè)量三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)時(shí)的各相電流、線(xiàn)電流和各相電壓，將數(shù)據(jù)記入表4-2中，并記錄各燈的亮度。圖4-4表4-1 負(fù)載星形聯(lián)接實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中線(xiàn)連接每相燈組數(shù)負(fù)載相電壓（V）電流（A）UNN（V）亮度比較A、B、CABCUAUBUCIAIBICIN有1111211斷開(kāi)2無(wú)1斷開(kāi)2121111表4-2 負(fù)載三角形聯(lián)接實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)每相燈組數(shù)相電壓（V）線(xiàn)電流(A）相電流(A）亮度比較A-BB-CC-AUABUBCUCAIAIBICIABIBCICA1111212三相功率的測(cè)量（選做）（1）三相四

7、線(xiàn)制供電，測(cè)量負(fù)載星形聯(lián)接（即Y0接法）的三相功率 = 1 * GB3 用一瓦特表法測(cè)定三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載三相功率，實(shí)驗(yàn)電路如圖4-5所示，線(xiàn)路中的電流表和電壓表用以監(jiān)視三相電流和電壓，不要超過(guò)功率表電壓和電流的量程。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通三相電源開(kāi)關(guān)，將調(diào)壓器的輸出由0調(diào)到220V（線(xiàn)電壓），按表4-3的要求進(jìn)行測(cè)量及計(jì)算，將數(shù)據(jù)記入表中。圖4-5 = 2 * GB3 用三瓦特表法測(cè)定三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載三相功率，本實(shí)驗(yàn)用一個(gè)功率表分別測(cè)量每相功率，實(shí)驗(yàn)電路如圖4-5所示，步驟與 = 1 * GB3 相同，將數(shù)據(jù)記入表4-3中。 表4-3 三相四線(xiàn)制負(fù)載星形聯(lián)接數(shù)據(jù)負(fù) 載 情 況開(kāi) 燈 組 數(shù)測(cè) 量 數(shù)

8、 據(jù)計(jì)算值A(chǔ)相B相C相PA (W)PB (W)PC (W)P(W)Y接對(duì)稱(chēng)負(fù)載111Y接不對(duì)稱(chēng)負(fù)載121（2）三相三線(xiàn)制供電，測(cè)量三相負(fù)載功率 = 1 * GB3 用二瓦特表法測(cè)量三相負(fù)載Y連接的三相功率，實(shí)驗(yàn)電路如圖4-6(a)所示，圖中三相燈組負(fù)載見(jiàn)圖(b)，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通三相電源，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出，使線(xiàn)電壓為220V，按表4-4的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，并將數(shù)據(jù)記入表中。 = 2 * GB3 將三相燈組負(fù)載改成接法，如圖()所示，重復(fù) = 1 * GB3 的測(cè)量步驟，數(shù)據(jù)記入表4-4中。圖4-6表4-4三相三線(xiàn)制三相負(fù)載功率數(shù)據(jù)負(fù)載情況開(kāi) 燈 組 數(shù)測(cè) 量 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 值 相 B

9、相C相P1(W)P2(W)P(W)Y接對(duì)稱(chēng)負(fù)載1 1 1Y接不對(duì)稱(chēng)負(fù)載1 2 1接不對(duì)稱(chēng)負(fù)載1 2 1接對(duì)稱(chēng)負(fù)載1 1 1五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1每次接線(xiàn)完畢，同組同學(xué)應(yīng)自查一遍，然后由指導(dǎo)教師檢查后，方可接通電源，必須嚴(yán)格遵守先接線(xiàn)，后通電；先斷電，后抓線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)操作原則。2星形負(fù)載作短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須首先斷開(kāi)中線(xiàn)，以免發(fā)生短路事故。3測(cè)量、記錄各電壓、電流時(shí)，注意分清它們是哪一相、哪一線(xiàn)，防止記錯(cuò)。4實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將每相的兩個(gè)燈泡串聯(lián)，做不對(duì)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將第四相并到其他三相的另一相上。5. 每次實(shí)驗(yàn)完畢，均需將三相調(diào)壓器旋鈕調(diào)回零位，如改變接線(xiàn)，均需新開(kāi)三相電源，以確保人身安全。六預(yù)習(xí)與思考題1三相負(fù)載根據(jù)什么原則作星形或三角形連接？本實(shí)驗(yàn)為什么將三相電源線(xiàn)電壓設(shè)定為220V？2三相負(fù)載按星形或三角形連接，它們的線(xiàn)電壓與相電壓、線(xiàn)電流與相電流有何關(guān)系？當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)又有何關(guān)系？3說(shuō)明在三相四線(xiàn)制供電系統(tǒng)中中線(xiàn)的作用，中線(xiàn)上能安裝保險(xiǎn)絲嗎？為什么？4復(fù)習(xí)二瓦特表法測(cè)量三相電路有功功率的原理。5復(fù)習(xí)一瓦特表法測(cè)量三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載無(wú)功功率的原理。6測(cè)量功率時(shí)為什么在線(xiàn)路中通常都接有電流表和電壓表？七實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在負(fù)載為星形連接時(shí)，在什么條件下成立？在三角形連接時(shí)，在什么條件下成立？ 2用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和