三相星形负载和三角形负载

一、实验目的

1.验证三相对称星形负载的线电压和相电压的关系，并了解中线的作用 2.验证三相对称三角形负载的线电流和相电流的关系 3.观察三相电路中发生短路和断路故障时各电压和电流的情况 二、实验原理与说明 1.三相负载星形连接

（1）三相四线制（有中线）：

对称与不对称异同

相同点：不论对不对称，电路都能正常工作，且此时负载相电压UP即电源相电压，负载线电压Ul即电源线电压，有Ul=3UP,且有负载线电流Il等于负载相电流IP。即Il=IP。

不同点：负载对称：中线电流为0

负载不对称：中线有稳定负载相电压的作用，而且中线电流总等于三个线电流之和。 （2）三相三线制：

负载对称：电路能正常工作。中点电压为0，即UN’N=0,三项负载相电压保持对称，仍有Ul=3UP。

负载不对称：电路不能正常工作。发生中点偏移，即中点电压不为0，且负载相电压不对称。

2.三相负载三角形联接

对称与不对称异同

相同点：不论负载对不对称，都有负载线电压等于相电压，所以各相电压总是对称的。 不同点：负载对称：相电流对称，线电流对称。且线电流为相电流的3倍，即Il=3IP。 负载不对称：上述关系不成立。 三、实验内容

1.了解实际电源的对称性

测量电源的线电压及相电压，并记录于表一中。 2.三相负载星形联接

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图12-1三相负载的星形联结

按上图12-1正确接线。三相联调将电源线电压调至220V,测量不同情况下三相星形负载的线电压、相电压、线电流、中点电压和中线电流。将测量数据记在表一中。

测量情况为以下三种：

（1）三相负载对称：每相负载3只25W灯泡并联组成

（2）三相负载不对称：A相负载为2只25W灯泡并联，其余两相不变（仍为3只25W灯泡并联组成）

（3）A相负载断路，其余各相不变

以上三种情况都考虑有中线和无中线两种情况。 （4）无中线时，A相短路。 3.三相负载三角形联接

图12-2 三相负载三角形联结

按上图12-2正确接线。三相联调将电源线电压调至220V,测量不同情况下三相三角形负载的相电压、线电压、线电流、相电流。将记录数据记在表二中。 注：测量情况为以下三种：

（1）三相负载对称：每相负载由3只25W灯泡并联组成

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（2）三相负载不对称：AB相负载为2只25W灯泡并联，其余两相不变（仍为3只25W灯泡并联组成）

（3）AB相负载断路，其余各相不变，此情况下还应测量断开处的电压UA'A （4）每相负载由3只25W灯泡并联组成，A线断路

表一、三相星形负载

电源线电压：UAB= UBC UCA= 电源相电压：UAN= UBN= UCN=

数据 测量 负载相电压 负载对称 负载不对称 A相负载断路 A相负载短路 RARBRC 有中线 无中线 RARBRC 有中线 无中线 RA,RBRC RA0,RBRC 有中线 无中线 无中线 UAN'(V) UBN'(V) UCN'(V) 中点电压 线电流 UN'N(V) IA(A) IB(A) IC(A) 中线电流 IN(A) 3 / 5

表二、三相三角形负载

数据 测量 负UAB(V) 载相UBC(V) 电压 UCA(V) 负IAB(A) 载相I(A) 电BC流 ICA(A) 负IA(A) 载线I(A) 电B流 IC(A) A线断开处 负载对称 负载不对称 AB相负载断路 A线断路 RABRBCRCA RABRBCRCA RAB,RBCRCA RABRBCRCA UA'A(V) 四、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 仪表设备名称 自耦调压器 灯排箱、电容 30W镇流器 交流电压表 电流表插座 电流表插头 选用挂箱型号 GDS-01 GDS-08 GDS-08B GDS-11 GDS-09或GDS- 数量 1 1 3 1 6 1 备注 五、注意事项

1.某相负载断路只需把该相负载都断开即可

2.三相星形负载联接时三种情况先做有中线再做无中线情况，该接线路方便些。无中线可以

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如图12-1把中线上开关断开，也可把中线直接从电源端断开。

3.负载不对称时，负载较小的一相相电压会超过灯泡额定值，注意时间不能过长。 六、实验报告

1.将测量数据记录于哥表中表格。 2.根据实验数据，作下列情况的相量图

（1）星形负载无中线不对称及A相断路时的线电压、相电压及中点电压的相量图 （2）星形负载有中线A相断路时的线电流及中线电流的相量图 （3）星形负载A相短路（无中线）时线电流以及相电流的相量图 （4）三角形负载不对称时的线电流和相电流的相量图。

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