三相星形负载和三角形负载.doc

三相星形负载和三角形负载
一、实验目的
1.验证三相对称星形负载的线电压和相电压的关系，并了解中线的作用
2.验证三相对称三角形负载的线电流和相电流的关系
3.观察三相电路中发生短路和断路故障时各电压和电流的情况
二、实验原理与说明
1.三相负载星形连接
（1）三相四线制（有中线）：
对称与不对称异同
相同点：不论对不对称，电路都能正常工作，且此时负载相电压UP即电源相电压，负载线电压Ul即电源线电压，有Ul=UP,且有负载线电流Il等于负载相电流IP。即Il=IP。
不同点：负载对称：中线电流为0
负载不对称：中线有稳定负载相电压的作用，而且中线电流总等于三个线电流之和。
（2）三相三线制：
负载对称：电路能正常工作。中点电压为0，即UN’N=0,三项负载相电压保持对称，仍有Ul=UP。
负载不对称：电路不能正常工作。发生中点偏移，即中点电压不为0，且负载相电压不对称。
2.三相负载三角形联接
对称与不对称异同
相同点：不论负载对不对称，都有负载线电压等于相电压，所以各相电压总是对称的。
不同点：负载对称：相电流对称，线电流对称。且线电流为相电流的倍，即Il=IP。
负载不对称：上述关系不成立。
三、实验内容
1.了解实际电源的对称性
测量电源的线电压及相电压，并记录于表一中。
2.三相负载星形联接

图12-1三相负载的星形联结
按上图12-1正确接线。三相联调将电源线电压调至220V,测量不同情况下三相星形负载的线电压、相电压、线电流、中点电压和中线电流。将测量数据记在表一中。
测量情况为以下三种：
（1）三相负载对称：每相负载3只25W灯泡并联组成
（2）三相负载不对称：A相负载为2只25W灯泡并联，其余两相不变（仍为3只25W灯泡并联组成）
（3）A相负载断路，其余各相不变
以上三种情况都考虑有中线和无中线两种情况。
（4）无中线时，A相短路。
3.三相负载三角形联接

图12-2 三相负载三角形联结
按上图12-2正确接线。三相联调将电源线电压调至220V,测量不同情况下三相三角形负载的相电压、线电压、线电流、相电流。将记录数据记在表二中。
注：测量情况为以下三种：
（1）三相负载对称：每相负载由3只25W灯泡并联组成
（2）三相负载不对称：AB相负载为2只25W灯泡并联，其余两相不变（仍为3只25W灯泡并联组成）
（3）AB相负载断路，其余各相不变，此情况下还应测量断开处的电压
（4）每相负载由3只25W灯泡并联组成，A线断路
表一、三相星形负载
电源线电压：= =
电源相电压：= = =

数据
测量
负载对称

负载不对称

A相负载断路

A相负载短路

有中线
无中线
有中线
无中线
有中线
无中线
无中线
负载相电压
(V)

(V)

(V)

中点电压
(V)

线电流
(A)

(A)

(A)

中线电流
(A)

表二、三相三角形负载
数据
测量
负载对称

负载不对称

AB相负载断路

A线断路

负载相电压

负载相电流

负载线电流

A线断开处

四、实验设备
序号
仪表设备名称
选用挂箱型号
数量
备注
1
自耦调压器
GDS-01
1

2
灯排箱、电容
GDS-08
1

3
30W镇流器
GDS-08B
3

4
交流电压表
GDS-11
1

5
电流表插座
GDS-09或GDS-
6

6
电流表插头

1

五、注意事项
1.某相负载断路只需把该相负载都断开即可
2.三相星形负载联接时三种情况先做有中线再做无中线情况，该接线路方便些。无中线可以如图12-1把中线上开关断开，也可把中线直接从电源端断开。
3.负载不对称时，负载较小的一相相电压会超过灯泡额定值，注意时间不能过长。
六、实验报告
1.将测量数据记录于哥表中表格。
2.根据实验数据，作下列情况的相量图
（1）星形负载无中线不对称及A相断路时的线电压、相电压及中点电压的相量图
（2）星形负载有中线A相断路时的线电流及中线电流的相量图
（3）星形负载A相短路（无中线）时线电流以及相电流的相量图
（4）三角形负载不对称时的线电流和相电流的相量图。