实验六 三相交流电路的连接
一、实验目的
1.学习三相电路中负载的星形联结和三角形联结方法;
2.通过实验验证负载做星形连接和三角形连接时,负载的线电压UL和相电压UP、负载的线电流IL和相电流IP间的关系;
3.了解不对称负载做星形连接时中线的作用。
二、实验原理
电源用三相四线制向负载供电,三相负载可联结成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。
1.当对称负载做星形连接时,其线电压和相电压,线电流和相电流之间的关系是
U
L
3U
p
(1)
IL UL
IP
当对称负载做三角形连接时,它们的关系是
UP 3IP
IL=
(2)
2.不对称负载做星形连接时,若不接中线,则负载中点N的电位与电源中点N电位不同,负载上各相电压将不相等,线电压与相电压间3倍的关系遭到破坏,在三相负载均为白炽灯负载的情况下,灯泡标称功率最少(电路电阻最大)的一相其灯泡最亮,相电压最高;
灯泡标称功率最多(电阻最小)的一相其灯泡最暗,相电压最低,在负载极不对称情况下,相电压最高的一相可能将灯泡烧毁。倘若有了中线,由于中线阻抗很小,而使电源中点与负载中点等电位,则因电源各相电压是对称相等的,从而保证了各相负载电压是对称相等的。也就是说,对于不对称负载中线是不可缺少的。
三、实验设备
1.三相调压器1台; 2.三相空气开关1只
3.电流测量插孔4套 4.数字交流电流表(0~3A)1只; 5.数字交流电压表(0~500V)1只;6.强电导线若干; 7.三相白炽灯负载单元板(TS-B-23)3块。
四、实验内容及步骤
1.星形连接负载
表1 星形负载实验数据
(1) 选取灯泡负载单元板,电流测量插口单元板及三相负荷开关单元板,安放在实验
台框架的合适位置上,按图1将电灯泡负载联结成星形接法的实验电路。用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:先将三相调压器的调节旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线
电压为220V。
(2) 每相均开3盏灯(对称负载) 测量各线电压、相电压、线电流和中线电流,将测量数据填入表1中。
(3) 将三相负载分别改为1、2、3盏灯,接上中线,观察各灯泡亮度是否有差别,测量各线电压、相电压、线电流和中线电流,然后拆除中线,再观察各灯亮度是否有差别,测量各线电压、相电压、线电流。将测量数据填人表1中。
2.三角形接法负载
(1) 按照图2连接三角形负载的实验电路。
(2) 每相开3盏灯(对称负载),测量各相电压、线电流、相电流,将测量数据填入表2中。
(3) 关闭部分灯泡,使每相负载分别为1,2,3盏(非对称负载)重复步骤(2)的测量内容,并将测量数据填入表2中。 表 2 三角形负载实验数据
五、实验报告要求
1.整理实验数据,说明在什么条件下具有IL=3IP,UL
3UP的关系?
2.中线的作用是什么?什么情况下可以省略?什么情况下不可少?
实验六 三相交流电路的连接
一、实验目的
1.学习三相电路中负载的星形联结和三角形联结方法;
2.通过实验验证负载做星形连接和三角形连接时,负载的线电压UL和相电压UP、负载的线电流IL和相电流IP间的关系;
3.了解不对称负载做星形连接时中线的作用。
二、实验原理
电源用三相四线制向负载供电,三相负载可联结成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。
1.当对称负载做星形连接时,其线电压和相电压,线电流和相电流之间的关系是
U
L
3U
p
(1)
IL UL
IP
当对称负载做三角形连接时,它们的关系是
UP 3IP
IL=
(2)
2.不对称负载做星形连接时,若不接中线,则负载中点N的电位与电源中点N电位不同,负载上各相电压将不相等,线电压与相电压间3倍的关系遭到破坏,在三相负载均为白炽灯负载的情况下,灯泡标称功率最少(电路电阻最大)的一相其灯泡最亮,相电压最高;
灯泡标称功率最多(电阻最小)的一相其灯泡最暗,相电压最低,在负载极不对称情况下,相电压最高的一相可能将灯泡烧毁。倘若有了中线,由于中线阻抗很小,而使电源中点与负载中点等电位,则因电源各相电压是对称相等的,从而保证了各相负载电压是对称相等的。也就是说,对于不对称负载中线是不可缺少的。
三、实验设备
1.三相调压器1台; 2.三相空气开关1只
3.电流测量插孔4套 4.数字交流电流表(0~3A)1只; 5.数字交流电压表(0~500V)1只;6.强电导线若干; 7.三相白炽灯负载单元板(TS-B-23)3块。
四、实验内容及步骤
1.星形连接负载
表1 星形负载实验数据
(1) 选取灯泡负载单元板,电流测量插口单元板及三相负荷开关单元板,安放在实验
台框架的合适位置上,按图1将电灯泡负载联结成星形接法的实验电路。用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:先将三相调压器的调节旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线
电压为220V。
(2) 每相均开3盏灯(对称负载) 测量各线电压、相电压、线电流和中线电流,将测量数据填入表1中。
(3) 将三相负载分别改为1、2、3盏灯,接上中线,观察各灯泡亮度是否有差别,测量各线电压、相电压、线电流和中线电流,然后拆除中线,再观察各灯亮度是否有差别,测量各线电压、相电压、线电流。将测量数据填人表1中。
2.三角形接法负载
(1) 按照图2连接三角形负载的实验电路。
(2) 每相开3盏灯(对称负载),测量各相电压、线电流、相电流,将测量数据填入表2中。
(3) 关闭部分灯泡,使每相负载分别为1,2,3盏(非对称负载)重复步骤(2)的测量内容,并将测量数据填入表2中。 表 2 三角形负载实验数据
五、实验报告要求
1.整理实验数据,说明在什么条件下具有IL=3IP,UL
3UP的关系?
2.中线的作用是什么?什么情况下可以省略?什么情况下不可少?