三相交流电路测量.ppt

二、实验设备二、实验设备1、交流电压表、交流电压表 T51-v2、交流电流表、交流电流表 T23-mA3、功率表、功率表 D26-W4、电工实验箱、电工实验箱 TPE-DQ15、安全导线、安全导线 若干若干三、实验原理三、实验原理 配电的方式可分为配电的方式可分为3大类。大类。、三相三线制、三相三线制、三相四线制三相四线制、三相五线制。我国采用的是三相、三相五线制。我国采用的是三相四线制。三相电路中，负载的连接方式有星形联接四线制。三相电路中，负载的连接方式有星形联接和三角形联接。星形联接时根据需要可以采用三相和三角形联接。星形联接时根据需要可以采用三相三线制或三相四线制供电。三角形联接时只能用三三线制或三相四线制供电。三角形联接时只能用三相三线制供电。三相电路的电源和负载有对称和不相三线制供电。三相电路的电源和负载有对称和不对称两种情况。三相负载可连接成星形（又称对称两种情况。三相负载可连接成星形（又称“Y”连接）或三角形（又称连接）或三角形（又称“”连接）两种方式，相电连接）两种方式，相电压是压是220V，线电压是，线电压是380V。交流三相之间相位相。交流三相之间相位相差差120度。度。注：在实际使用中，不对称三相负载作注：在实际使用中，不对称三相负载作Y连接连接时，必须采用三相四线制接法。而且中线牢固连接，时，必须采用三相四线制接法。而且中线牢固连接，中线内不接入熔断器或闸刀开关，以保证三相不对中线内不接入熔断器或闸刀开关，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。称负载的每相电压维持对称不变。负载星形联接的三相三负载星形联接的三相三(四四)线制线制 1、实验电路、实验电路 2、负载星形连接有中线、负载星形连接有中线 特点是对于每一相负载而言均有线电压等于电特点是对于每一相负载而言均有线电压等于电源对应线电压，线电流等于相电流，而中线电流源对应线电压，线电流等于相电流，而中线电流 。当负载对称时。当负载对称时 。当负载不对称时，若忽略。当负载不对称时，若忽略线路及中线阻抗，则负载相电压仍可保持对称，但线路及中线阻抗，则负载相电压仍可保持对称，但是各相负载的电流不对称从而引起中性线中有电流是各相负载的电流不对称从而引起中性线中有电流存在即：存在即：3、负载星形连接无中线、负载星形连接无中线 若对称负载，所谓的负载对称就是各项阻抗相若对称负载，所谓的负载对称就是各项阻抗相等，即等，即 ，电源中性点，电源中性点N与负载中性点与负载中性点N电位相等，电位相等，,。若负载不对称，则若负载不对称，则 ，负载中性点，负载中性点N与电与电源中性点源中性点N电位不相等，产生中性点位移，此时电位不相等，产生中性点位移，此时 。4、三相交流电路功率的测量、三相交流电路功率的测量 （1）根据电动系单相功率表的基本原理，在测量三相电路中负）根据电动系单相功率表的基本原理，在测量三相电路中负载所消耗的有功功率其读数载所消耗的有功功率其读数P决定于下式：决定于下式：式中：式中：U功率表电压线圈所接的线电压功率表电压线圈所接的线电压 I流过功率表电流线圈的电流流过功率表电流线圈的电流 U和和I之间的相位差角之间的相位差角 无功功率：无功功率：（2）三相四线制电路中负载所消耗的总功率）三相四线制电路中负载所消耗的总功率P可以用三只功率可以用三只功率表分别测出表分别测出A、B、C三相负载的功率然后相加得到图三相负载的功率然后相加得到图3，即：即：式中式中PA、PB、PC分别为分别为A、B、C相负载所消耗的功率。这相负载所消耗的功率。这种方法称为三功率表法，若三相对称，每相负载消耗的功率相同，种方法称为三功率表法，若三相对称，每相负载消耗的功率相同，这时只需要一块功率表测测量任意一相的功率将其读数乘以这时只需要一块功率表测测量任意一相的功率将其读数乘以3就就是三相对称负载的总功率。即：是三相对称负载的总功率。即：P总总=3P （3）三相三线制电路中常用两只功率表测量三相功）三相三线制电路中常用两只功率表测量三相功率，又称为两功率表法测量（如图率，又称为两功率表法测量（如图4）三相负载所消耗）三相负载所消耗的电路总功率的电路总功率P为两只功率表的代数和，其推导公式如为两只功率表的代数和，其推导公式如下：下：条件：条件：三 相 负 载图图3 三表法三表法 图图4 两表法两表法 四、实验步骤四、实验步骤s电流插座图图5 负载星形连接电路图负载星形连接电路图 TPE-DQ1电工实验箱面版图电工实验箱面版图 v1、按图、按图5在在TPE-DQ1电工实验箱上连接好实验电路。电工实验箱上连接好实验电路。v2、接通电源（闭合、接通电源（闭合S），在有中线和无中线两种情况下测量各），在有中线和无中线两种情况下测量各 相的线电压，线电流；相电压、相电流把测量数据记入表相的线电压，线电流；相电压、相电流把测量数据记入表1。v3、测量负载所消耗的功率，将数据填表、测量负载所消耗的功率，将数据填表2。表表1 三相星形连接负载测量数据三相星形连接负载测量数据 测量值测量值负载状态负载状态 负载数负载数（W）线电压线电压（V）相电压相电压（V）相电流相电流（mA）中线中线电流电流 ABCUAB UBC UCAUAUBUCIAIBICIN(mA)对对称称 有中线有中线 225 225225无中线无中线 225225225不不对对称称 有中线有中线 225125225无中线无中线 225125225 A相相开开路路 有中线有中线 开路开路225225无中线无中线 225225表表2 三相星形连接负载测量数据三相星形连接负载测量数据 测量值测量值负载状态负载状态 负载数负载数（W）两表法测量功率两表法测量功率（w）三表法测量功率三表法测量功率（w）ABCW1W2W1W2W3对对称称 有中线有中线 225 225225无中线无中线 225225225不不对对称称 有中线有中线 225125225无中线无中线 225125225 A相相开开路路 有中线有中线 开路开路225225无中线无中线 225225五、注意事项五、注意事项 1、星行电路中电源电压对称负载对称时相电流等于线电流；、星行电路中电源电压对称负载对称时相电流等于线电流；三角形负载电路中，电源电压对称负载对称时相电压等于线电压。三角形负载电路中，电源电压对称负载对称时相电压等于线电压。本次实验中用三组相同的白炽灯作为三相负载要注意白炽灯的额定本次实验中用三组相同的白炽灯作为三相负载要注意白炽灯的额定电压为电压为220V，为此在三角形接法时线电压不超过，为此在三角形接法时线电压不超过220V的额定值，的额定值，以免烧怀灯泡危及人安全。以免烧怀灯泡危及人安全。2、用电流插头测量电流时应注意安全，避免接触带电部分。、用电流插头测量电流时应注意安全，避免接触带电部分。3、检测灯座的线路通不通、灯泡是否完好。、检测灯座的线路通不通、灯泡是否完好。4、各仪表的连线应连接正确。、各仪表的连线应连接正确。5、对于负载电流无法估计时应把电流表选在最大量程档。、对于负载电流无法估计时应把电流表选在最大量程档。6、正确使用万用表，严禁用万用表的电阻档去测电压电流。、正确使用万用表，严禁用万用表的电阻档去测电压电流。7、做三角形实验时应先把电源中性线去掉以免发生短路危险。、做三角形实验时应先把电源中性线去掉以免发生短路危险。8、认真记下每个电流插座的编号对号入座以免得出错误结论。、认真记下每个电流插座的编号对号入座以免得出错误结论。9、连接电路请老师检查无误才可以通电。、连接电路请老师检查无误才可以通电。10、本实验属于危险电压注意安全。、本实验属于危险电压注意安全。六、实验报告要求六、实验报告要求 2、对于星形对称负载，如果有一根电源线断、对于星形对称负载，如果有一根电源线断了，灯光会发生什么变化？如果不对称负载又将如了，灯光会发生什么变化？如果不对称负载又将如何？何？（Y接负载有中线和无中线之分）接负载有中线和无中线之分）七、功率表（相位表）的正确使用七、功率表（相位表）的正确使用 （1）功率表的电流线圈要与负载串联，并且将标有）功率表的电流线圈要与负载串联，并且将标有“*”的电流端钮接至电源的一端，而另一电流端钮接至的电流端钮接至电源的一端，而另一电流端钮接至负载端。功率表上标志负载端。功率表上标志“*”的电压端钮，可以接至有的电压端钮，可以接至有“*”号的电流端钮，而另一个电压端钮接到负载的另一号的电流端钮，而另一个电压端钮接到负载的另一端，电压线圈是与负载并联的。端，电压线圈是与负载并联的。（2）如果瓦特表指针反转，应改变换向开关之）如果瓦特表指针反转，应改变换向开关之极性，这样即可使指针顺方向偏转；切忌互换电压极性，这样即可使指针顺方向偏转；切忌互换电压线圈的端钮，以免使仪表产生大的误差。线圈的端钮，以免使仪表产生大的误差。功率表的读数：功率表的读数：PUmIm/m（瓦），式中（瓦），式中Um为所选用的电压量限值，为所选用的电压量限值，Im为所选用的电流量限值，为所选用的电流量限值，m为功率表标尺的满刻度格数，为功率表标尺的满刻度格数，为指针偏转格数。为指针偏转格数。