5.三相电路的观测

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1、2023/10/15长江大学 龙从玉15 5、三相电路三相电路三相电路三相电路的的的的测量测量测量测量1 1、实验目的实验目的实验目的实验目的2 2、实验设备实验设备实验设备实验设备与与与与实验器材实验器材实验器材实验器材1.11.1、明明明明确确确确三三三三相相相相负负负负载载载载星星星星形形形形接接接接法法法法与与与与角角角角形形形形接接接接法法法法下下下下，线线线线电电电电压压压压U UL L与与与与相相相相电电电电压压压压U UP P、线线线线电电电电流流流流I IL L与与与与相相相相电电电电流流流流I IP P之之之之间间间间的的的的相相相相量量量量关关关关系系系系。理理理理解解解

2、解三三三三相相相相四四四四线线线线供供供供电系统中电系统中电系统中电系统中中线中线中线中线的作用。的作用。的作用。的作用。1.21.2、掌握三相负载作、掌握三相负载作、掌握三相负载作、掌握三相负载作星形星形星形星形联接与联接与联接与联接与角形角形角形角形联接的方法。联接的方法。联接的方法。联接的方法。1.31.3、掌掌掌掌握握握握三三三三相相相相负负负负载载载载电电电电压压压压、电电电电流流流流的的的的测测测测量量量量方方方方法法法法。*学学学学习习习习三三三三相相相相功功功功率率率率的的的的测量方法测量方法测量方法测量方法。2.12.1、三相、三相、三相、三相调压器调压器调压器调压器 1 1

3、台台台台2.22.2、交流电路实验箱交流电路实验箱交流电路实验箱交流电路实验箱 1 1台台台台2.32.3、数字万用表数字万用表数字万用表数字万用表 1 1台台台台 *2.42.4、（、（、（、（或用或用或用或用）三相灯排负载三相灯排负载三相灯排负载三相灯排负载 1 1组、组、组、组、功率与功率因数表功率与功率因数表功率与功率因数表功率与功率因数表 2 2台台台台和和和和开关开关开关开关若干。若干。若干。若干。2023/10/15长江大学 龙从玉23 3、实验原理实验原理实验原理实验原理1 1）对对对对称称称称三三三三相相相相负负负负载载载载作作作作星星星星形形形形联联联联接接接接时时时时，电

4、电电电压压压压相相相相量量量量图图图图如如如如图图图图-1-1。线线线线电电电电压压压压U UL L大大大大小小小小是是是是相相相相电电电电压压压压U Up p的的的的 倍倍倍倍。相位超前相位超前相位超前相位超前 30300 0。如图。如图。如图。如图-1-1。即即即即:U UL L超前超前超前超前U Up p 30300 0）；图图图图-1-1 星形星形星形星形对称对称对称对称负载负载负载负载电压电压电压电压相量相量相量相量图图图图2 2）不不不不对对对对称称称称三三相相负负负负载载载载作作作作星星星星形形形形联联联联接接接接时时时时，线线线线电压电压电压电压保持保持保持保持对称对称对称对称

5、，电压相量图如图，电压相量图如图，电压相量图如图，电压相量图如图-2-2。*不不不不对对对对称称称称三三三三相相相相负负负负载载载载若若若若作作作作Y Y（无无无无中中中中线线线线）联联联联接接接接时时时时，相相相相负负负负载载载载轻轻轻轻的的的的相相相相电电电电压压压压升升升升高高高高；相相相相负负负负载载载载重重重重的的的的相相相相电电电电压压压压又又又又降降降降低低低低。用用用用中中中中线线线线可可可可以以以以使使使使是是是是电源电源电源电源中性点中性点中性点中性点与与与与负载负载负载负载中性点中性点中性点中性点强制强制强制强制重和重和重和重和！图图图图-1 1星形星形星形星形不对称不对

6、称不对称不对称负载负载负载负载电压电压电压电压相量图相量图相量图相量图N 星形联接星形联接星形联接星形联接线电流线电流线电流线电流I IL L等于相电流等于相电流等于相电流等于相电流I IP P，I IL L=I IP P。对称对称对称对称三相三相三相三相负载负载负载负载，电源电源电源电源中性点中性点中性点中性点与与与与负载负载负载负载中性点中性点中性点中性点重合，重合，重合，重合，所以常采所以常采所以常采所以常采用用用用无中线无中线无中线无中线的星形的星形的星形的星形“Y Y”联接。联接。联接。联接。3.13.1、三相、三相、三相、三相负载的星形负载的星形负载的星形负载的星形“Y Y”联接联

7、接联接联接2023/10/15长江大学 龙从玉33.23.2、三相负载三相负载三相负载三相负载的的的的角形角形角形角形“”联接联接联接联接 不不不不对对对对称称称称三三相相负负负负载载载载的的的的星星星星形形形形联联联联接接接接。必必必必须须须须采采采采用用用用三三三三相相相相四四四四线线线线制制制制有有有有中中中中线线线线的的的的“Y Y0 0”联接。联接。联接。联接。1 1）对称对称对称对称三相三相三相三相角形角形角形角形“”负载负载负载负载。三三三三相电压对称相电压对称相电压对称相电压对称，三，三，三，三相电流对称相电流对称相电流对称相电流对称。线电流线电流线电流线电流I IL L等于等

8、于等于等于 相电流相电流相电流相电流I IP P：图图图图-3-3 角形角形角形角形对称对称对称对称负载负载负载负载电流电流电流电流相量图相量图相量图相量图线电流线电流线电流线电流I IL L滞后滞后滞后滞后相电流相电流相电流相电流I IP P30300 0。角形接法电流相量图如图角形接法电流相量图如图角形接法电流相量图如图角形接法电流相量图如图-3-3，相电流相电流相电流相电流I IP P ：I IABAB 、I IBCBC 、I ICACA，线电流线电流线电流线电流I IL L：I IA A 、I IB B 、I IC C。例如：例如：例如：例如：线电流线电流线电流线电流I IA A滞后滞

9、后滞后滞后相电流相电流相电流相电流I IABAB 30300 0。2 2）不对称不对称不对称不对称三相三相三相三相角形角形角形角形“”负载负载负载负载。因三相因三相因三相因三相负载不对称负载不对称负载不对称负载不对称，相电流相电流相电流相电流I IP P不对称不对称不对称不对称，线电流线电流线电流线电流I IL L也也也也不对称不对称不对称不对称，因此因此因此因此 。因三相因三相因三相因三相电压对称电压对称电压对称电压对称，各相各相各相各相都能都能都能都能正常工作正常工作正常工作正常工作。2023/10/15长江大学 龙从玉4*3.33.3、三相负载功率三相负载功率三相负载功率三相负载功率的的

10、的的测量测量测量测量 对于对于对于对于三相三线制三相三线制三相三线制三相三线制电路，无论电路，无论电路，无论电路，无论负载负载负载负载是是是是否对称否对称否对称否对称，均可用，均可用，均可用，均可用两表法两表法两表法两表法测量测量测量测量三相三相三相三相总功率总功率总功率总功率。两表法接法如图。两表法接法如图。两表法接法如图。两表法接法如图-4-4。I I1 1I I2 2WW*U U三三三三相相相相负负负负载载载载I I1 1I I2 2WW*U UU UU U图图图图-4 -4 两表法两表法两表法两表法测量测量测量测量三相三线三相三线三相三线三相三线负载负载负载负载 功率功率功率功率功率表

11、接线注意：功率表接线注意：功率表接线注意：功率表接线注意：两功率表两功率表两功率表两功率表U*U*与与与与I*I*分别分别分别分别连接后，接连接后，接连接后，接连接后，接不同相不同相不同相不同相电电电电源。串联源。串联源。串联源。串联电流线圈电流线圈电流线圈电流线圈后后后后接相应相负载。接相应相负载。接相应相负载。接相应相负载。两表的电压线圈的另两表的电压线圈的另两表的电压线圈的另两表的电压线圈的另一端均接一端均接一端均接一端均接没没没没接接接接电流线电流线电流线电流线圈圈圈圈的第三相电源。的第三相电源。的第三相电源。的第三相电源。三相三相三相三相三线制三线制三线制三线制负载功率负载功率负载功

12、率负载功率为为为为两功率表两功率表两功率表两功率表测量测量测量测量功率功率功率功率的的的的代数和代数和代数和代数和，有时，有时，有时，有时有有有有的功率表的功率表的功率表的功率表的的的的显示功率显示功率显示功率显示功率为为为为负值负值负值负值。两表法测量功率两表法测量功率两表法测量功率两表法测量功率不适用不适用不适用不适用于于于于三相四线制三相四线制三相四线制三相四线制负载电路！负载电路！负载电路！负载电路！2023/10/15长江大学 龙从玉54 4、实验内容实验内容实验内容实验内容与与与与实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤 1 1）将）将）将）将三相负载三相负载三相负载三相负载按图按图按图按

13、图-5-5电路作电路作电路作电路作星形星形星形星形联接联接联接联接。先调节调压器使三相。先调节调压器使三相。先调节调压器使三相。先调节调压器使三相线电压为线电压为线电压为线电压为220220。按表。按表。按表。按表-1-1的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡2.2.22.2.2）；负载不对称（三相灯泡）；负载不对称（三相灯泡）；负载不对称（三相灯泡）；负载不对称（三相灯泡1.2.21.2.2）；）；）；）；A A相断开（三相灯泡相断开（三相灯泡相断

14、开（三相灯泡相断开（三相灯泡.2.2.2.2）。）。）。）。2 2）测量三相）测量三相）测量三相）测量三相对称对称对称对称与与与与不对称不对称不对称不对称负载，在负载，在负载，在负载，在有中线有中线有中线有中线（Y Y0 0）接法接法接法接法时，各时，各时，各时，各相电压、线电压、各相电流、中线电流相电压、线电压、各相电流、中线电流相电压、线电压、各相电流、中线电流相电压、线电压、各相电流、中线电流I IOO值，记录在表值，记录在表值，记录在表值，记录在表-1-1中。中。中。中。3 3）测量三相）测量三相）测量三相）测量三相对称对称对称对称与与与与不对称不对称不对称不对称负载，在负载，在负载，

15、在负载，在无中线无中线无中线无中线（Y Y）接法接法接法接法时，各相时，各相时，各相时，各相电压、线电压、各相电流、中性点位移电压电压、线电压、各相电流、中性点位移电压电压、线电压、各相电流、中性点位移电压电压、线电压、各相电流、中性点位移电压U UNNNN 值，记录在表值，记录在表值，记录在表值，记录在表-1-1中。中。中。中。注意观察注意观察注意观察注意观察不对称不对称不对称不对称负载负载负载负载有中线有中线有中线有中线（Y Y0 0）与）与）与）与无中线（无中线（无中线（无中线（Y Y）接法接法接法接法时时时时,各相电压及灯组亮暗变化，理解中线的作用。各相电压及灯组亮暗变化，理解中线的作

16、用。各相电压及灯组亮暗变化，理解中线的作用。各相电压及灯组亮暗变化，理解中线的作用。4.14.1、三相、三相、三相、三相星形星形星形星形负载负载负载负载电路电路电路电路的的的的测试测试测试测试2023/10/15长江大学 龙从玉6 表表表表-1-1 三相三相三相三相星形负载星形负载星形负载星形负载电路实验记录表电路实验记录表电路实验记录表电路实验记录表测量条件测量条件测量条件测量条件(各相灯数各相灯数各相灯数各相灯数)线电压线电压线电压线电压/V/V相电压相电压相电压相电压/V/VU UNNNN(V)(V)线线线线电流电流电流电流/A/AI Io o/A/A接法接法接法接法负载负载负载负载A

17、AB BC CU UABABU UBCBCU UCACAU UAAU UBBU UCCI IAAI IBBI ICCY Y无无无无对对对对称称称称2 22 22 2 Y Y0 0 Y Y无无无无不不不不对称对称对称对称1 12 22 2 Y Y0 0 Y Y无无无无A A相相相相开路开路开路开路 2 2+2 2 Y Y0 02 22 2 图图图图-5 -5 三相星形负载实验电路三相星形负载实验电路三相星形负载实验电路三相星形负载实验电路U UV VWWA AB BCN NN N I IA AI IB BI IC CI I0 0Z ZY YX X220VAU UC CU UABABC CU UN

18、NNN2023/10/15长江大学 龙从玉74.24.2、三相三相三相三相角形角形角形角形负载负载负载负载电路电路电路电路的的的的测试测试测试测试2 2）并按并按并按并按表表表表-2-2中要求的中要求的中要求的中要求的测量项目测量项目测量项目测量项目，测量测量测量测量各各各各线电压线电压线电压线电压、线电流线电流线电流线电流、相相相相电流电流电流电流，并记录在表中，并记录在表中，并记录在表中，并记录在表中。1 1）三相三相三相三相负载负载负载负载按按按按图图图图-6-6电路作电路作电路作电路作角形角形角形角形联接。可联接。可联接。可联接。可先先先先分别将分别将分别将分别将各相各相各相各相首端首

19、端首端首端接接接接电源电源电源电源，然后把然后把然后把然后把相相相相邻邻邻邻两两两两相相相相的的的的首尾首尾首尾首尾端端端端依次依次依次依次串联串联串联串联，再，再，再，再调节调压器，使调节调压器，使调节调压器，使调节调压器，使其输出其输出其输出其输出线电压线电压线电压线电压为为为为220V220V，按表按表按表按表-2-2的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：的要求分步调整三相负载状况：负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡负载对称（三相灯泡2.2.22.2.2）；负载不对称（三相灯泡）；负载不对称（三相灯泡）；负载不对称（三相灯

20、泡）；负载不对称（三相灯泡1.2.21.2.2）；）；）；）；CACA相断开（三相灯泡相断开（三相灯泡相断开（三相灯泡相断开（三相灯泡2.2.2.2.）；）；）；）；B B线断开线断开线断开线断开【（2 2+2 2）/2/2】。*3 3）两表法两表法两表法两表法测量测量测量测量三相三线三相三线三相三线三相三线制制制制负载功率负载功率负载功率负载功率，可参照图，可参照图，可参照图，可参照图-4-4 接线，相接线，相接线，相接线，相邻两组邻两组邻两组邻两组功率表共用功率表共用功率表共用功率表共用，测量各种状态下功率并记录在表中，测量各种状态下功率并记录在表中，测量各种状态下功率并记录在表中，测量各

21、种状态下功率并记录在表中。2023/10/15长江大学 龙从玉8表表表表-2-2 三相三相三相三相角形角形角形角形负载负载负载负载电路电路电路电路实验记录表实验记录表实验记录表实验记录表测量条件测量条件测量条件测量条件（各相（各相灯泡）灯泡）灯泡）灯泡）相（线）电压相（线）电压相（线）电压相（线）电压/V/V 线电流线电流线电流线电流/A/A 相电流相电流相电流相电流/A/A 负载负载负载负载ABABBCBCCACAU UABABU UBCBCU UCACAI IAAI IBBI ICCI IABABI IBCBCI ICACA对称对称2 22 22 2不对称不对称1 12 22 2CACA相

22、断相断相断相断2 22 2 B B线断线断线断线断2 2+2 22 2I IA AI IB B I IC CI IABABI IBCBCI ICACA S S220VABCZYX图图图图-6-6三相三相三相三相角形负载角形负载角形负载角形负载实验实验实验实验电路图电路图电路图电路图A线电压线电压线电压线电压=220V220V2023/10/15长江大学 龙从玉9 按图按图按图按图-7-7将将将将1 1个电容个电容个电容个电容与与与与2 2个个个个功率相同功率相同功率相同功率相同灯泡灯泡灯泡灯泡接成三相接成三相接成三相接成三相星形（星形（星形（星形（Y Y）电路，调节实验台电源输出的三相线电压为

23、电路，调节实验台电源输出的三相线电压为电路，调节实验台电源输出的三相线电压为电路，调节实验台电源输出的三相线电压为220V220V。将三相电源将三相电源将三相电源将三相电源U U、V V、WW分别接分别接分别接分别接Y Y形电路的形电路的形电路的形电路的1 1、2 2、3 3。观察观察观察观察灯泡灯泡灯泡灯泡R2R2与与与与R3R3的的的的亮暗状况亮暗状况亮暗状况亮暗状况，分别测量各相电压分别测量各相电压分别测量各相电压分别测量各相电压U UC1C1、U UR2R2、U UR3R3 。并并并并将测试结果记录在表将测试结果记录在表将测试结果记录在表将测试结果记录在表-3-3中中中中.图图图图-7

24、-7 相序测试电路相序测试电路相序测试电路相序测试电路表表表表-3-3 三相电源相序测试表三相电源相序测试表三相电源相序测试表三相电源相序测试表接法接法U-1V-2W-3U-1W-2V-3电压电压(V)UC1UR2UR3UC1UR2UR3相序相序黄黄黄黄绿绿绿绿红红红红黄黄黄黄红红红红绿绿绿绿AA123C11uF40W/220VR=1210R2R3 设定正序三相电源为中接设定正序三相电源为中接设定正序三相电源为中接设定正序三相电源为中接电容电容电容电容的为的为的为的为A A相相相相，根据三相负载电压，根据三相负载电压，根据三相负载电压，根据三相负载电压相量分析，接灯泡相量分析，接灯泡相量分析，

25、接灯泡相量分析，接灯泡较亮较亮较亮较亮的是的是的是的是B B相，灯泡相，灯泡相，灯泡相，灯泡较暗较暗较暗较暗的是的是的是的是C C相。相。相。相。*4.3*4.3、三相三相三相三相电源电源电源电源相序测试相序测试相序测试相序测试实验：实验：实验：实验：(选作选作选作选作)2023/10/15长江大学 龙从玉105 5、实验注意事项实验注意事项实验注意事项实验注意事项6.16.1、用实验数据验证对称三相电路中的电压、用实验数据验证对称三相电路中的电压、用实验数据验证对称三相电路中的电压、用实验数据验证对称三相电路中的电压/电流关系。电流关系。电流关系。电流关系。6.26.2、分析实验数据，总结三

26、相四线供电系统中中线的作用。、分析实验数据，总结三相四线供电系统中中线的作用。、分析实验数据，总结三相四线供电系统中中线的作用。、分析实验数据，总结三相四线供电系统中中线的作用。6.36.3、不对称三相负载的采用角形联接，能否正常工作？、不对称三相负载的采用角形联接，能否正常工作？、不对称三相负载的采用角形联接，能否正常工作？、不对称三相负载的采用角形联接，能否正常工作？6.46.4、根根根根据据据据不不不不对对对对称称称称负负负负载载载载三三三三角角角角形形形形联联联联接接接接时时时时的的的的相相相相电电电电流流流流值值值值作作作作相相相相量量量量图图图图，并并并并求出求出求出求出线电流线电

27、流线电流线电流值，然后与实验测得的值，然后与实验测得的值，然后与实验测得的值，然后与实验测得的线电流线电流线电流线电流作比较分析。作比较分析。作比较分析。作比较分析。6 6、实验报告要求实验报告要求实验报告要求实验报告要求5.15.1、实验时应将供电的三相、实验时应将供电的三相、实验时应将供电的三相、实验时应将供电的三相380V380V线电压线电压线电压线电压调为实验用的调为实验用的调为实验用的调为实验用的220V220V。5.25.2、接接接接线线线线必必必必须须须须遵遵遵遵守守守守先先先先断断断断电电电电、再再再再接接接接线线线线，经经经经老老老老师师师师检检检检查查查查，最最最最后后后后

28、通通通通电电电电；拆线拆线拆线拆线先断电先断电先断电先断电、后拆线后拆线后拆线后拆线的实验的实验的实验的实验操作原则操作原则操作原则操作原则。5.35.3、要求在电工实验接线与拆线时采用单手操作、要求在电工实验接线与拆线时采用单手操作、要求在电工实验接线与拆线时采用单手操作、要求在电工实验接线与拆线时采用单手操作.5.45.4、实验中、实验中、实验中、实验中电源的线电源的线电源的线电源的线、相电压相电压相电压相电压都是都是都是都是基本不变基本不变基本不变基本不变的；实验中主要的；实验中主要的；实验中主要的；实验中主要测测测测量负载量负载量负载量负载变化的变化的变化的变化的电流电流电流电流及及及

29、及负载相电压负载相电压负载相电压负载相电压.5.55.5、对于、对于、对于、对于不对称不对称不对称不对称星形星形星形星形负载负载负载负载接在接在接在接在有中线有中线有中线有中线时，可时，可时，可时，可测测测测中线中线中线中线电流电流电流电流IoIo；无无无无中线中线中线中线时才可测时才可测时才可测时才可测中性点中性点中性点中性点位移位移位移位移电压电压电压电压U UNNNN 2023/10/15长江大学 龙从玉11箱侧有仪表箱侧有仪表箱侧有仪表箱侧有仪表电源插座电源插座电源插座电源插座UabUabUa三相三相三相三相星形负载星形负载星形负载星形负载电路电路电路电路测试测试测试测试示意图示意图示意图示意图IoIo接通接通接通接通中线中线中线中线开关开关开关开关测量测量测量测量中线中线中线中线电流电流电流电流U UNNNN2023/10/15长江大学 龙从玉12IcaIcaIaIa三相三相三相三相角形负载角形负载角形负载角形负载电路电路电路电路测试测试测试测试示意图示意图示意图示意图IbIbIcIcIabIabIbcIbc线电流线电流线电流线电流相电流相电流相电流相电流