实验五 三相电路电压电流的测量

一．实验目的

1．练习三相负载的星形联接和三角形联接。

2．了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系。 3．了解三相四线制供电系统中中线的作用。 4．观察线路故障时的情况。

二．原理说明

电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Ｙ’形）或三角形（又称‘Δ’形）。

当三相对称负载作‘Ｙ’形联接时，线电压ＵＬ是相电压ＵＰ的倍，线电流ＩＬ等于相电流Ｉ，流过中线的电流ＩN＝０；作‘Δ’形联接时，线电压ＵＬ等于相电压ＵＰ，线电流ＩＬＰ，即：

是相电流ＩＰ的倍，即：

不对称三相负载作‘Ｙ’联接时，必须采用‘ＹＯ’接法，中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压（三相对称电压）。若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏，负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作；对于不对称负载作‘Δ’联接时，ＩＬ≠ＩＰ，但只要电源的线电压ＵＬ对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。

本实验中，用三相调压器调压输出作为三相交流电源，用三组白炽灯作为三相负载，线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。

三．实验设备

1．三相交流电源；

2．交流电压、电流、功率。 3．EEL—55B组件。

四．实验内容

UA1．三相负载星形联接（三相四线制供电）

B实验电路如图5－1所示，将白炽灯按图所示，连接V成星形接法。用三相调压器调压输出作为三相交流电源，

C具体操作如下：将三相调压器的旋钮置于三相电压输出W为０Ｖ的位置（即逆时针旋到底的位置），然后旋转旋钮，N调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220Ｖ。测量线电压和相电压，并记录数据。 图 24-1(1)在有中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压，将数据记入表5－1中，并记录各灯的亮度。

(2)在无中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、各相电压和电源中点N到负载中点Nˊ的电压UNNˊ，将数据记入表5－1中，并记录各灯的亮度。 表24—1.1负载星形联接实验数据 中线 连接 有 每相灯数 负载相电压（Ｖ） A B C 2 2 2 UA UB UC IA 电流（A） IB IC IN 线电压（Ｖ） N2 2 无 断开 断开 2 2 U A 2 2 2 2．三相负载三角形联接 实验电路如图5－2所示，将白炽灯按图所示，连接成三角形接法。调节三相调压器的输出电压，使输出的三相线电压为220量三相负载对称和不对称时的各相电流、线电流和各相电压，将数据记入表5－2中，并记录各灯的亮度。

表5—2负载三角形联接实验数据 A-B 2 每相灯数 B-C 2 C-A 2 相电压（Ｖ） UAB UBC UCA IA IB VWBC图 24-2线电流(Ａ) IC 相电流(Ａ) IAB IBC ICA 亮度比较 五．实验注意事项

1．每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先接线，后通电；先断电，后抓线的实验操作原则。

2．星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。

3．测量、记录各电压、电流时，注意分清它们是哪一相、哪一线，防止记错。

六．预习与思考题

1．三相负载根据什么原则作星形或三角形连接？本实验为什么将三相电源线电压设定为220V？

2．三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？

3．说明在三相四线制供电系统中中线的作用，中线上能安装保险丝吗？为什么？

七．实验报告要求

1．根据实验数据，在负载为星形连接时，Ul3Up在什么条件下成立？在三角形连接时，Il3Ip在什么条件下成立？

2．用实验数据和观察到的现象，总结三相四线制供电系统中中线的作用。 3．不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？

4．对称负载三角形联接时的实验数据，画出各相电压、相电流和线电流的相量图，并证实实验数据的正确性。