2020中國(guó)石油大學(xué)(華東)《電工電子學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、 中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱(chēng)：電工電子學(xué) 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：三相交流電路 實(shí)驗(yàn)形式：在線模擬+現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐 提交形式：在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)生姓名： 劉玉平 學(xué) 號(hào)： 2034818100003 年級(jí)專(zhuān)業(yè)層次： 20級(jí)能源與動(dòng)力工程 學(xué)習(xí)中心： 山東濱州國(guó)航函授站 提交時(shí)間： 2020 年 6 月 2 日 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 　1. 練習(xí)三相交流電路中負(fù)載的星形接法。 　　2. 了解三相四線制中線的作用。 二、實(shí)驗(yàn)原理　1. 對(duì)稱(chēng)三相電路中線、相電壓和線、相電流的關(guān)系，三相電路中，負(fù)

2、載的連接分為星形連接和三角形連接兩種。一般認(rèn)為電源提供的是對(duì)稱(chēng)三相電壓。 　?。?）星形連接的負(fù)載如圖1所示： 　　 　 圖1 星形連接的三相電路 　　A、B、C表示電源端，N為電源的中性點(diǎn)（簡(jiǎn)稱(chēng)中點(diǎn)），N 為負(fù)載的中性點(diǎn)。無(wú)論是三線制或四線制，流過(guò)每一相負(fù)載的相電流恒等于與之相連的端線中的線電流： 　　　?。ㄏ聵?biāo)I表示線的變量，下標(biāo)p表示相的變量） 　　在四線制情況下，中線電流等于三個(gè)線電流的相量之和，即 　　端線之間的電位差（即線電壓）和每一相負(fù)載的相電壓之間有下列關(guān)系： 　　　　 　　　　 　　　　 　　當(dāng)三相電路對(duì)稱(chēng)時(shí)，線、相電壓和線、相電流都對(duì)稱(chēng)，中線

3、電流等于零，而線、相電壓滿足： 　　　　 （2）三角形連接的負(fù)載如圖2所示： 　　　 　 　　其特點(diǎn)是相電壓等于線電壓： 　　線電流和相電流之間的關(guān)系如下： 　　　　 　　當(dāng)三相電路對(duì)稱(chēng)時(shí)，線、相電壓和線、相電流都對(duì)稱(chēng)，此時(shí)線、相電流滿足： 　 　　2.不對(duì)稱(chēng)三相電路 　　在三相三線制星形連接的電路中，若負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，電源中點(diǎn)和負(fù)載中點(diǎn)的電位不再相等，稱(chēng)為中點(diǎn)位移，此時(shí)負(fù)載端各相電壓將不對(duì)稱(chēng)，電流和線電壓也不對(duì)稱(chēng)。 　　在三相四線制星形連接的電路中，如果中線的阻抗足夠小，那么負(fù)載端各相電壓基本對(duì)稱(chēng)，線電壓也基本對(duì)稱(chēng)，從而可看出中線在負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)起到了很重要的作用。但由于負(fù)

4、載不對(duì)稱(chēng)，因此電流是不對(duì)稱(chēng)的三相電流，這時(shí)的中線電流將不再為零。 　　在三角形連接的電路中，如果負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，負(fù)載的線、相電壓仍然對(duì)稱(chēng)，但線、相電流不再對(duì)稱(chēng)。 　　如果三相電路其中一相或兩相開(kāi)路也屬于不對(duì)稱(chēng)情況。 　　3.三相負(fù)載接線原則 　　連接后加在每相負(fù)載上的電壓應(yīng)等于其額定值。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1．燈箱 一個(gè)(燈泡，220V，25W)(DG04-S) 2．交流電壓表 一個(gè)(300V，600V)(DG053) 3．交流電流表 一個(gè)(5A、10A)(DG053) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1．本實(shí)驗(yàn)采用線電壓為220V的三相交流電源。測(cè)量該電源的線電壓（UAB、UBC、UCA

5、）和相電壓（UAO、UBO、UCO），并記錄之。 　　2．星形對(duì)稱(chēng)有中線：按圖1接線，每相開(kāi)3盞燈。測(cè)各線電壓、各相電壓、各相電流、兩中點(diǎn)間電壓UOO，記錄于表1中。 圖1 Y接電路 　　3．星形不對(duì)稱(chēng)有中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。重復(fù)步驟2，觀察燈泡亮度有無(wú)變化。 　　4．星形對(duì)稱(chēng)無(wú)中線：除去中線，每相開(kāi)3盞燈，測(cè)各線電壓、各相電壓（每相負(fù)載上的電壓）、各相電流、UOO，記于表1中。 　　5．星形不對(duì)稱(chēng)無(wú)中線：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞，重復(fù)步驟4，觀察燈泡亮度有無(wú)變化，有何規(guī)律。 　　表1星形接法數(shù)據(jù)表 　　　測(cè)量項(xiàng)目 工作狀態(tài) 線電壓/V 相電

6、壓/V 電流/A UOO/v UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO 對(duì)稱(chēng) 負(fù)載 有中線 無(wú)中線 不對(duì)稱(chēng) 負(fù)載 有中線 無(wú)中線 　　從表中可看出： 對(duì)于負(fù)載對(duì)稱(chēng)星形連接有無(wú)中線對(duì)電路無(wú)影響，此時(shí)中線可以去掉。無(wú)中線時(shí)，對(duì)于負(fù)載對(duì)稱(chēng)連接與有中線情況相同。所以負(fù)載對(duì)稱(chēng)連接可用三相三線制連接。對(duì)于負(fù)載不對(duì)稱(chēng)星形連接，有

7、中線時(shí)，三只燈泡亮度一樣，此時(shí)線電壓相電壓均與負(fù)載對(duì)稱(chēng)星形連接相同；對(duì)于負(fù)載不對(duì)稱(chēng)星形連接，無(wú)中線時(shí)，負(fù)載為單盞燈的一相燈最亮，而負(fù)載為三盞燈的一相燈最暗。此時(shí)中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非正常工作。所以對(duì)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)連接，必須是三相四線制連接。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析 表1星形接法數(shù)據(jù)表 　　　測(cè)量項(xiàng)目 工作狀態(tài) 線電壓/V 相電壓/V 電流/A UOO/v UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO 對(duì)稱(chēng) 負(fù)載 有中線 229 230 229 132 132 132 0.2

8、46 0.249 0.250 0.05 0 無(wú)中線 229 230 229 132 131 131 0.246 0.248 0.249 0 0 不對(duì)稱(chēng) 負(fù)載 有中線 229 230 229 134 133 131 0.085 0.167 0.250 0.143 0 無(wú)中線 229 230 229 178 151 84 0.098 0.178 0.205 0 52 從表中可看出： 對(duì)于負(fù)載對(duì)稱(chēng)星形連接有無(wú)中線對(duì)電路無(wú)影響，此時(shí)中線可以去掉。無(wú)中線時(shí)，對(duì)于負(fù)載對(duì)稱(chēng)連接與有中線情況相同。所以負(fù)載對(duì)稱(chēng)連接可

9、用三相三線制連接。對(duì)于負(fù)載不對(duì)稱(chēng)星形連接，有中線時(shí)，三只燈泡亮度一樣，此時(shí)線電壓相電壓均與負(fù)載對(duì)稱(chēng)星形連接相同；對(duì)于負(fù)載不對(duì)稱(chēng)星形連接，無(wú)中線時(shí)，負(fù)載為單盞燈的一相燈最亮，而負(fù)載為三盞燈的一相燈最暗。此時(shí)中線兩端電壓極大，在這種情況下工作是非正常工作。所以對(duì)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)連接，必須是三相四線制連接。 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在三線四線制不對(duì)稱(chēng)的負(fù)載連接中，中線的作用是：使不對(duì)稱(chēng)的各項(xiàng)負(fù)載得到相同的電壓。 七、思考題 1、請(qǐng)問(wèn)三相負(fù)載按星形或三角形連接，它們的線電壓與相電壓、線電流與相電流有何關(guān)系？ 答：三相輸電線各線(火線)間的電壓叫線電壓, 任一相線與中性線（零線）之間的電壓叫相電壓。 線電壓的大小為相電壓的1.73倍，也就是根號(hào)3倍。 對(duì)稱(chēng)負(fù)載作星形連接時(shí)，線電壓是相電壓的根號(hào)3倍， 線電流等于相電流。 星型連接，線電壓是相電壓的根號(hào)3倍，線電流等于相電流;三角形連接時(shí)，線電流是相電流的根號(hào)3倍，相電壓等于線電壓。 2、說(shuō)明在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是什么？ 答：在三線四線制不對(duì)稱(chēng)的負(fù)載連接中，中線的作用是：使不對(duì)稱(chēng)的各項(xiàng)負(fù)載得到相同的電壓。