实验二十四三相交流电路电压电流的测量

一、实验目的

1、掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。

2、充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 二、原理说明

1、三相负载可接成星形（又称“ Y ”接）或三角形（又称“ △ ”接）。 当三相对称负载作 Y 形联接时，线电压 U l 是相电压 Up 的 倍。线电流 I l 等于相电流 I p ，即

在这种情况下，流过中线的电流 I 0 =0 ，所以可以省去中线。 当对称三相负载 △ 形联接时，有

，

。

2、不对称三相负载作 Y 联接时，必须采用三相四线制接法，即 Y 0 接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。倘若中线断开，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。尤其是对三相照明负载，不能无条件地一律采用 Y 0 接法。

3、当不对称负载作 △ 接时，

，但只要电源的线电压 U l 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。

三、实验设备 表（一） 序号 1 2 3 4 5 6

名称 交流电压表 交流电流表 万用表 三相自耦调压器 三相灯组负载 电门插座

220V 、 15W 白炽灯

型号与规格 0 ～ 450V 0 ～ 5A

数量 1 1 1 1 9 3

EH-17 屏上 自备 备注

四、实验内容

1、三相负载星形联接（三相四线制供电）

按图（一）线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。将三相调压器的旋柄置于输出为 0V 的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相电压为 220V ，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表（二）中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。 表（二）

开灯盏数 线电流(A) 线电压(B) 相电压(C) 中线电中点电A相 B相 C相 IA IB IC UAB UBC UCA UA0 UB0 UC0 流(A) 压(V)

Y0接

平衡负载 Y 接

平衡负载 Y0接

不平衡负载 Y 接

不平衡负载 Y0接

B 相断开 Y 接

B 相断开 Y 接

B 相短路

2、负载三角形联接（三相三线供电）

按图（二）改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为 220V ，并按表（三）的内容进行测试。

表（三）

开灯盏数

线电压 = 相电压

（ V ）

线电流（ A ） 相电流（ A ）

A-B B-C C-A

相 相 相

三相平衡 三相不平衡

五、实验注意事项

1、本实验采用三相交流市电，线电压为 380V ，应穿绝缘鞋进实验室。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。

2、每次接线完毕，同组同学应先自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。

3、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。 4、为避免烧坏灯泡， HE-17 实验箱内设有过压保护装置。当任一相电压 > 245 ～ 250V 时，即声光报警并跳闸。因此，在做 Y 接不平衡负载或缺相实验时，所加线电压应以最高相电压 < 240V 为宜。

六、预习思考题

1、三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？

2、复习三相交流电路有关内容，试分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？

3、本次实验中为什么要通过三相调压器将 380V 的市电线电压降为 200V 的线电压使用？

七、实验报告

1、用实验测得的数据验证对称三相电路中的 关系。

2、用实验数据和观察到的现象，总结三相四线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、根据不对称三角形联接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。

5、心得体会及其他。