1、中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：三相交流电路实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名： 姚贵阳 学 号：12806143004年级专业层次：网络 12 春油气储运专升本学习中心： 聊城函授站 提交时间： 2012 年 6 月 9 日一、实验目的答： 1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。 2. 了解三相四线制中线的作用。二、实验原理答： 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。（1）星形连接的负载如图 1 所示： 图 1 星形连接的三相电
2、路 A、B、C 表示电源端，N 为电源的中性点（简称中点），N 为负载的中性点。无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：（下标 I 表示线的变量，下标 p 表示相的变量）在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相电压满足：（2）三角形连接的负载如图 2 所示： 其特点是相电压等于线电压：线电流和相电流之间的关系如下：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，此时线、相电流满足： 2.不对称三相电路在三相三线制
3、星形连接的电路中，若负载不对称，电源中点和负载中点的电位不再相等，称为中点位移，此时负载端各相电压将不对称，电流和线电压也不对称。在三相四线制星形连接的电路中，如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本对称，线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流，这时的中线电流将不再为零。在三角形连接的电路中，如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称，但线、相电流不再对称。如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。3.三相负载接线原则连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。三、实验设备答：1灯箱 一个(灯泡，220V，25W)(
4、DG04-S)2交流电压表 一个(300V，600V)(DG053)3交流电流表 一个(5A、10A)(DG053)四、实验内容及步骤答：1本实验采用线电压为 220V 的三相交流电源。测量该电源的线电压（ UAB、 UBC、 UCA）和相电压（ UAO、 UBO、 UCO），并记录之。 2星形对称有中线：按图 1 接线，每相开 3 盏灯。测各线电压、各相电压、各相电流、两中点间电压 UOO，记录于表 1 中。 图 1 Y 接电路 3星形不对称有中线：各相灯数分别为 1、2、3 盏。重复步骤 2，观察灯泡亮度有无变化。 4星形对称无中线：除去中线，每相开 3 盏灯，测各线电压、各相电压（每相负
5、载上的电压）、各相电流、 UOO，记于表 1 中。 5星形不对称无中线：各相灯数分别为 1、2、3 盏，重复步骤 4，观察灯泡亮度有无变化，有何规律。表 1 星形接法数据表 线电压/V 相电压/V 电流/A 测量项目工作状态 UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO UOO/v有中线 对称 负载 无中线 有中线 不对称 负载 无中线 从表中可看出： 对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响，此时中线可以去掉。无中线时，对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接，有中线时，三只灯泡亮度一样，此时线电压相电压均与负载对
6、称星形连接相同；对于负载不对称星形连接，无中线时，负载为单盏灯的一相灯最亮，而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大，在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接，必须是三相四线制连接。五、实验数据及分析答：表 1 星形接法数据 线电压/V 相电压/V 电流/A 测量项目工作状态 UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IO UOO/v有中线 229 230 229 132 132 132 0.246 0.249 0.250 0.05 0对称 负载 无中线 229 230 229 132 131 131 0.246 0.248 0.249 0 0有中线
7、229 230 229 134 133 131 0.085 0.167 0.250 0.143 0不对称 负载 无中线 229 230 229 178 151 84 0.098 0.178 0.205 0 52从表中可看出：对于负载对称星形连接有无中线对电路无影响，此时中线可以去掉。无中线时，对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接。对于负载不对称星形连接，有中线时，三只灯泡亮度一样，此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同；对于负载不对称星形连接，无中线时，负载为单盏灯的一相灯最亮，而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大，在这种情况下工作是非正常工作。所
8、以对负载不对称连接，必须是三相四线制连接。六、实验结论答：在三相四线制不对称的负载连接中，中线的作用是：使不对称的各相负载得到相同的相电压。七、思考题1、请问三相负载按星形或三角形连接，它们的线电压与相电压、线电流与相电流有何关系？答：线电压：两相之间的电压（实际也就是两条相线之前的电压）相电压：一相对地的电压（实际也就是相线与地之间的电压，中性线接地系统也就是相线与中性线间的电压，普通民用三相四线制线电网中即为火线和零线间的电压）线电流：导线上的电流。相电流：每一相上电流，星形负载时即为流过每一相负载的电流。三相交流电路中负载星形连接时对负载侧：线电压=1。732 相电压线电流=相电流。2、说明在三相四线制供电系统中，中线的作用是什么？答：三相负载星形接法，对称时，有中线和没有中线是一样的 当负载不对称也没有中线时，会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁，使阻抗小的负载相电压低于额定电压而变暗。均不能正常工作。中线的作用是：在三相不对称时，中线可以让三相负载仍获得对称的相电压而正常工作。
