實(shí)驗10　三相交流電路電壓、電流的測量

1.實(shí)驗?zāi)康?/span>

（1）掌握三相負(fù)載進(jìn)行星形連接、三角形連接的方法，驗證兩種連接方法的線電壓、相電壓和線電流、相電流之間的關(guān)系。

（2）充分理解三相四線供電系統(tǒng)中的中線作用。

2.原理說明

（1）三相負(fù)載可連接成星形（又稱Y連接）或三角形（又稱△連接）。當(dāng)三相對稱負(fù)載進(jìn)行Y連接時，線電壓UL是相電壓UP的倍，線電流IL等于相電流IP，即UL=UP，IL=IP。

在這種情況下，流過中線的電流IN′/N=0，可以省去中線。當(dāng)三相對稱負(fù)載進(jìn)行△連接時，有IL=IP，UL=Up。

（2）三相不對稱負(fù)載進(jìn)行Y連接時，必須采用三相四線制接法，即YO接法，中線必須牢固連接，以保證三相不對稱負(fù)載的每相電壓維持對稱不變。

倘若中線斷開，則會導(dǎo)致三相負(fù)載電壓不對稱，使負(fù)載輕的那一相的相電壓過高，負(fù)載遭受損壞；負(fù)載重的那一相的相電壓又過低，負(fù)載不能正常工作。尤其是對于三相照明負(fù)載，均應(yīng)該無條件地采用YO接法。

（3）當(dāng)三相不對稱負(fù)載進(jìn)行△連接時，IL≠IP，只要電源的線電壓UL對稱，則加在不對稱三相負(fù)載上的電壓仍是對稱的，對各相負(fù)載的工作沒有影響。

3.實(shí)驗設(shè)備與元器件

（1）交流電壓表（0～500V）。

（2）交流電流表（0～5A）。

（3）三相自耦調(diào)壓器。

（4）三相燈組負(fù)載（220V，15W）。

（5）電流插座。

4.實(shí)驗內(nèi)容

（1）三相負(fù)載星形連接（三相四線制供電）

按如圖10-1所示線路連接實(shí)驗電路，即三相燈組負(fù)載經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接通三相對稱電源，將三相自耦調(diào)壓器的旋柄置于輸出為0V的位置（逆時針旋到底）。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，方可開啟實(shí)驗臺電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相相電壓為220V，并按表10-1中的內(nèi)容完成各項實(shí)驗，分別測量三相負(fù)載的線電壓、相電壓、線電流、中線電流及電源與負(fù)載之間的中點(diǎn)電壓，將所測量的數(shù)據(jù)記錄在表10-1中，觀測各相燈組亮、暗的變化程度，特別要注意觀測中線的作用。

（2）三相負(fù)載三角形連接（三相三線制供電）

按如圖10-2所示連接線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，接通三相電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出線電壓為220V，并按表10-2中的內(nèi)容進(jìn)行測量。

5.實(shí)驗注意事項

（1）本實(shí)驗采用三相交流市電，線電壓為380V，應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)入實(shí)驗室。實(shí)驗時，要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故的發(fā)生。

（2）每次接線完畢后，同組同學(xué)應(yīng)自查一遍，然后由指導(dǎo)教師檢查后，方可接通電源，必須嚴(yán)格遵守先斷電、再接線、后通電，先斷電、后拆線的實(shí)驗操作原則。

（3）進(jìn)行星形負(fù)載短路實(shí)驗時，必須首先斷開中線，以免發(fā)生短路事故。

（4）為避免燒壞燈組負(fù)載，在DGJ-04實(shí)驗掛箱內(nèi)設(shè)有過壓保護(hù)裝置，當(dāng)任一相電壓>245～250V時，可聲光報警并跳閘。因此，在三相不對稱負(fù)載進(jìn)行Y連接或缺相實(shí)驗時，所加線電壓應(yīng)以最高相電壓<240V為宜。

6.預(yù)習(xí)思考題

（1）三相負(fù)載根據(jù)什么條件進(jìn)行星形或三角形連接？

（2）復(fù)習(xí)三相交流電路的有關(guān)內(nèi)容，分析三相星形連接不對稱負(fù)載在無中線情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路或短路時會出現(xiàn)什么情況？如果接上中線，則情況又如何？

（3）在本次實(shí)驗中，為什么要通過三相調(diào)壓器將380V的市電線電壓降為220V的線電壓使用？

7.實(shí)驗報告

（1）用實(shí)驗測量的數(shù)據(jù)驗證對稱三相電路中的關(guān)系。

（2）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)和觀測到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中的中線作用。

（3）不對稱三角形連接的負(fù)載能否正常工作？實(shí)驗是否能證明這一點(diǎn)？

（4）根據(jù)不對稱負(fù)載三角形連接時的相電流做相量圖，求出線電流后，與實(shí)驗測量的線電流進(jìn)行比較，并進(jìn)行分析。

（5）在報告中要進(jìn)行實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理和誤差原因的分析。