三相电路的相序、电压、电流及功率测量(精)演示教学
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专业:电气工程及自动化
姓名:
实验报告
学号:日期:11月3日地点:东三
-202
课程名称:电路与电子技术实验Ⅰ指导老师:李玉玲成绩:
__________________ 实验名称:实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型:_______ 同组学生姓名:__
一、实验目的和要求
1、学会三相电源相序的判定方法。
2、学会三相负载Y形和△形联结的连接方法,掌握这两种接法下,线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法。
3、熟悉一瓦表法、二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法。
4、掌握功率表的接线和使用方法。
二、实验内容和原理
原理:
1、确定三相电源相序的仪器称为相序指示器,它实际上是一个星形连接的不对称负载,
一项中接有电容C,另两相分别接入大小相等的电阻R。
所以把图示负载电路接到对称三相电源上,且认定接电容的一相为U相,那么,其余两
相中相电压较高的一相必是V相,相电压较低的一相是W相。V、W两项电压的相差程度取
决于电容的数值。一般为便于观测,V、W两相用相同的白炽灯代替R。
2、将三相负载各项的一端连接成中线点N,A、B、C分别接至三相电源,即为Y形联结。
这是相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源,在负载对称时,线电压有效值是相电压有
效值的倍,相位超前角30度,即。这时各相电流也对称,电源中性点与负
载中性点之间的电压为零。即使用中性线将两中性点连接起来,中性线电流也等于零。如果负载不对称,即中性线就有电流流过,这时如将中性线断开,三相负载的各相相电压将不再对称。各相灯泡会出现亮暗不一致的现象,这就是中性点位移引起各相电压不等的结果。
3、△接法时,线电压等于相电压,但线电流为两相电流的矢量和,若负载对称,则
。
4、三相电路功率测量
(1)一瓦表法测有功功率
一瓦表法测三相有功功率——Y形联结一瓦表法测三相有功功率——△形联结(2)二瓦表法
三相总有功功率等于二功率表读数之和。即P=W1+W2,
无功功率Q=
瓦表法测三相有功功率和无功功率二
Y形联结——
(3)一瓦表法测量总无功功率Q=√3W ——△形联结二瓦表法测三相有功功率和无功功率
一瓦表法测三相无功功率——△形联结
内容:
1、用相序指示器测定三相电源相序。其中两相所接白炽灯的标称参数为
25W/220V,另一项接两0.1uF的电容并联。
2、三相四线制Y0形对称负载,测量各相、线电压、线电流及中线电流、各相有功功率。数据记入表(7-13-1)
3、三相四线制Y0形不对称(去掉W相负载中的电容)负载,测量各相、线电压、线电流及中线电流、各相有功功率。数据记入表(7-13-2)。
4、三相三线制Y形不对称负载(去掉W相负载中的电容,去掉任务3中的中线),测量各相电压、线电压、线电流。数据记入表(7-13-3)。增加二瓦表法测量总有功功率。填入表格。
5、△形对称负载:测量各线电压、线电流、相电流及各相有功功率。数据记入表(7-13-4)。
6、△形联结对称负载:二瓦表法测量总有功功率和总无功功率,一瓦表法测量总无功功率。数据记入表(7-13-5)。
三、主要仪器设备
1、三相对称电源。
2、三相对称负载:每一相负载采用两个(25W/220V)白炽灯泡和两个
(1μF/630V)电容并联组成。 3、不对称负载:去掉W相中的电容。 4、交流电压表、交流电流表。 5、功率表。 6、若干导线。
四、操作方法和实验步骤
1、检查各相负载是否正常,检查灯泡的额定功率和额定电压,检查电容的额定耐压值。
2、调节三相电源输出,线电压保持在220V左右,所以对称三相电源的输出相电压<=120V,且在整个实验过程中不再改变。
3、相序测量后,按实际相序进行各个任务所示电路图接线,测量记录数据。
4、切断电源。
五、实验数据记录和处理
1、三相电源的相序是:U-V-W。
2、表7-13-1 三相四线制对称负载Y连接
3、表7-13-2 三相四线制不对称负载Y连接(W相去掉电容)
4、表7-13-3 三相三线制不对称负载Y连接(W相去掉电容)
所以总有功功率=W1+W2=71.28W。
5、
6、
六、实验结果与分析
1、从表7-13-1中,可以得出三相四线制对称负载Y连接的规律:①相电压各相的相电压、线电流有
效值和有功功率近似相等;②线电压为相电压的√3倍,如U相:
UUV/√3=123.3V,约等于相电压的测量值。③三相负载对称时,中性线线上电流为0。
略有差别的原因可能有:三相电源的输出不是完全的三相对称;电容灯泡的实际值和标称值不同,导致三相负载不是完全相等;仪表显示误差。
2、从表7-13-2中,可以得到:①由于中性线的连接,所以三相的电压相等;
②W相负载不同,所以W相电流和另两相不同,W相负载去掉了并联的两个电容,导纳减小,阻抗增大,所以对应相电流减小。③因为W相电流的大小和角度都发生变化,三相的相电流矢量和不为0,中性线有电流流过。
3、从表7-13-3中,可以得到:中性线去掉,由于负载不对称,发生了中性点偏移,所以各相的电压不同。
4、从表7-13-4中,可以得到对称负载Δ连接的规律:①负载相等时,线电流等于相电流的√3倍,如U相,IU/√3=0.273,约等于相电流的测量值;②负载对称,各相线电压、相电流有效值和有功功率近似相等。
5、从表7-13-5可看出,两瓦表法和一瓦表法测得的无功功率近似相等。总结:1、三相四线制中,电源为三相对称电源:若各相负载相同,线电压有效值是相电压有效值的√3倍,线电流等于相电流,中线线电流为0;若负载不同,各相相电压相等,线电流不相同,中性线电流是各相电流的矢量和,所以不为0。
△形联结各负载相同时,线电压等于相电压,线电流等于相电流的√3倍。 2、一瓦表法、二瓦表法测量有功功率、无功功率的适用条件: