三相交流电路电压及电流的测量
实验三三相交流电路电压、电流的测量
目录
CONTENTS
01. 单 击 添 加 目 录 标 题 02. 实 验 目 的 03. 实 验 原 理 04. 实 验 步 骤 05. 实 验 结 果 分 析 06. 实 验 总 结 与 展 望
掌握三相交流电路电压、电流的测量方法
了解三相交流电路 的基本原理和结构
掌握三相交流电压、 电流的测量方法
系统。
无线测量技术： 随着无线通信技 术的发展，未来 将实现三相交流 电路的无线测量， 简化测量流程， 提高测量效率。
汇报人：XX
了解三相交流电路 中的相位差和功率 因数
掌握三相交流电路 的功率计算和测量
理解三相交流电路的基本原理
掌握三相交流电的产生和传输 方式
理解三相交流电路中电压和电 流的测量方法
了解三相交流电路在电力系统 中的应用和重要性
掌握三相交流电路的基本原理 和计算方法
了解三相交流电路的应用场景
工业生产：电机控制、自动化生产线等 电力系统：输电、变电、配电等 建筑行业：电梯、空调、照明等 交通领域：地铁、动车、高铁等
对比法：将实验数据与理论值进行 比较，分析误差原因
计算法：根据实验数据计算相关参 数，如功率因数、效率等
添加标题
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添加标题
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图表法：将实验数据绘制成图表， 直观展示数据变化趋势
误差分析法：对实验过程中可能产 生的误差进行分析，提高实验精度
误差分析
测量设备误差：设备精度限制，导致测量结果存在误差 操作误差：实验操作不规范，影响测量结果的准确性 环境因素误差：外部环境变化，如温度、湿度等对测量结果产生影响 理论误差：理论计算过程中存在的近似处理，导致结果与实际值存在偏差
电压、电流的 有效值与幅值
三相电路电压电流及功率测量精选全文
• 2、星形负载做短路实验时，必须首先断开
中线，以免发生短路事故。
• 3、每次实验完毕，均须将三相调压器的旋
钮调回零位，以确保人身安全。
接线如图3，线路中的电流表和电压表用来 监视三相电流和电压不得超过功率表电压和
电流的量程。接好线路经指导老师检查后， 接通三相电源开关，将调压器的输出由0调 到380V线电压，按表3的要求进行测量，然 后将交流电压表、交流电流表和功率表分别 换接到 A 相和 C 相进行同样的操作。
表3、一瓦特表法测定Y0接三相负载的总功率
• 3、对于不对称负载作Δ联接时，
Il 3I p
但只要电源的线电压对称，加在三相负载上 的电压仍然是对称的，对各相负载的工作没有影 响。
实验内容及步骤
• 1、三相负载星形联接（三相四线制供电）
按图1线路连接实验电路，即三相灯组负载 经三相自耦调压器接通三相对称电源，并将三 相调压器的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），经指导教师检查 合格后，方可合上三相电源的开关，然后调节 调压器的输出，使输出的三相线电压为220V， 并按以下步骤完成各项实验，分别测量三相负 载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线 电流、电源中点与负载中点间的电压，将所测 得的数据记入表1中，并观察各相灯组亮暗的变 化程度，特别注意观察中线的作用。
表1、负载Y接各项实验数据表
2、负载三角形联接（三相三线制供电） 按图2连接线路，经指导教师检查合格
后接通三相电源，并调节调压器使其输出线 电压为220V，并按表2的内容进行测试。
表2 负载Δ接法实验数据表格
三相电路电压电流的测量
UU (V)
UV (V)
UW (V)
2.
三相星形负载电路
FU1
电路图： U
A
IA IB
X Y Z N′
FU2
~380VV
FU3
B
C
QS
W N
IC
I0
注：测中线电流时，将电流表串入中线。 对称负载（每相两盏灯）、
不对称负载（C相并联两盏灯）
星形负载电路数据记录,填入表2：
项 目
对称 负载
有中线 无中线 有中线
线电压 (V)
UAB UBC UCA UAN UBN UCN
负载相电压 (V) ′ ′ ′
线电流 （A）
IA IB
IC
IN
(A)
UN N (V)
′
不对 称负 无中线 载
注：测中线电流时，将电流表串入中线。
3.
三相三角形负载电路
FU1
电路图：测相电流
U
FU2
A B C
IAB
X
~380V
V
FU3
IBC
2. 通过实验说明三角形对称负载电路,线电流是否 是相电流的 3 倍？
3. 用表2第三项实验数据，绘制电路相量图,并验算 I I I I A B C N
4.用表3第二项实验数据，绘制电路相量图,并
验算各电流。 5. 用表2第三、四项实验数据,说明不对称星形联 接是否要加中线?
UN’N=0：电源中点与负载中点自然等电位， IN 0
.
U l 3U p
Il I p
2、 对称三角形电路：
Ul U p
I l 3I p
3、不对称星形三相电路： 无中线时：中性点位移，三相负载电压不对称。 加中线时：中性点强制等电位，三相负载电压 对称。但中线电流不为零。 4、不对称三角形三相电路： 三相负载相电压对称，仍等于电源线电压。
测量三相交流电路的电压和电流
即 1 = 2 = 3 = ，则此时的电路为三相对称电路
➢ 由于电压对称及各相负载相同，因此流过各相负载的电流也
是对称的，即
1 1 ∠0°
1 =
=
= P ∠ −
||∠
•
•
•
2 =
•
•
2 2 ∠ − 120°
=
➢ L1 相短路且中性线断开时，电路如图3-11（a）所示。此时，负载中性点
N即为 L1，因此，各负载的相电压为
➢ 即：
′
൞ ′ 2
➢ 三个电压源同时作用在三相绕组的闭合
•
•
•Hale Waihona Puke •23 = 2回路中，由于 1 + 2 + 3 = 0 ，因此回
•
•
31 = 3
路中的总电压为零，不会产生环流
12 = 1
•
•
•
•
•
•
➢ 若有一相绕组接反，则 1 + 2 + 3 ≠ 0 ，
回路中将会产生很大的环流，致使三相
交流电源设备烧毁
其相电压为220 V，而线电压为380 V，且一般都设有中性线，
即采用三相四线制，进户线则为单相线，即三相中的一相，其
对地或对中性线的电压均为220 V
➢ 业生产中多使用6 kV以上的高压三相交流电为厂区供电，经过
变压器降压后再以三相或单相的形式深入各个车间
➢ 三相交流电源有哪些连接形式？如何连接负载？又如何测量三
项目导读
➢ 目前，在世界各国的电力系统中，发电和输配电一般都采用三相制
➢ 在功率相同的条件下，三相发电机比单相发电机性能好、尺寸小、
电路实验报告 三相交流电路电压、电流的测量
电路实验报告院系软件学院班级学号姓名实验名称三相交流电路电压、电流的测量成绩日期2013.12.05 同组者姓名一、实验目的和要求1 、掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。
2 、充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、基本原理1 、三相负载可接成星形（又称“Y ”接）或三角形（又称“△”接）。
当三相对称负载作Y 形联接时，线电压U l 是相电压Up 的倍。
线电流I l 等于相电流I p ，即在这种情况下，流过中线的电流I 0 =0 ，所以可以省去中线。
当对称三相负载△形联接时，有，。
2 、不对称三相负载作Y 联接时，必须采用三相四线制接法，即Y 0 接法。
而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。
尤其是对三相照明负载，不能无条件地一律采用Y 0 接法。
3 、当不对称负载作△接时，，但只要电源的线电压U l 对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。
三、实验步骤1 、三相负载星形联接（三相四线制供电）联接实验线路电路，即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。
将三相调压器的旋柄置于输出为0V 的位置（即逆时针旋到底）。
经检查合格后，开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相电压为220V ，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。
记录测得的数据，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
表（一）开灯盏数线电流（ A ）线电压（V ）相电压（V ）中线电流I 0（ A）中点电压UN0（V）A 相B相C相I A I B I CUABUBCUCAUA0UB0UC0Y 0 接平衡负载Y 接平衡负载Y 0 接不平衡负载Y 接不平衡负载Y 0 接 B 相断开Y 接 B 相断开Y 接 B 相短路2 、负载三角形联接（三相三线供电）改接线路，检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V ，并按表（二）的内容进行测试。
三相交流电路电压、电流的测量
三相交流电路电压、电流的测量
三相交流电路的电压和电流需要进行各自的测量。
以下是两种方法：
1. 通过三相电压表测量电压
在三相交流电路中，需要使用三相电压表测量电压。
三相电压表是一种专门用于测量三相电路电压的电表。
其三个表值代表三相之间的电压值。
2. 通过三相电流表测量电流
在三相交流电路中，需要使用三相电流表测量电流。
三相电流表是一种专门用于测量三相电路电流的电表。
其三个表值代表三相电路中每个相的电流值。
注意：在进行电压、电流测量时，需保证安全，防止电击事故的发生。
三相交流电路电压、电流和功率的测量
实验名称三相交流电路电压、电流和功率的测量一、实验目的1.加深理解三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；2.掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接线时线、相电压及线、相电流之间的关系；3.理解三相四线供电系统中的中线作用；4.学习掌握用二瓦计法测量三相电路的有功功率.二、实验原理1.三相负载可以接成星形（“Y”接）或三角形（“Δ”接），如下图：其中，星形连接又包括有中线和无中线两种情况.2.主要概念相电压：电源或负载各相的电压称为相电压；线电压：端线之间大的电压称为线电压；相电流：流过电源或负载各相的电流称为相电流；线电流：流过各端线的电流称为线电流.首端和尾端的标记说明：旧标准：首端记为A,B,C；尾端记为X,Y,Z;新标准：首端记为U1,V1,W1；尾端记为U2,V2,W2.实际中常使用旧标准.3.星形连接的三相负载三相负载对称时：U L=√3U p;I L=I P此时流过中线的电流I0=0，可以省去中线.三相负载不对称时：必须采用三相四线制接法，即Y0接法，而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载儿每相电压维持对称不变.若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的一相的相电压过高，使负载遭损坏；负载重的一相的相电压又过低，负载不能正常工作.4.三角形连接的三相负载三相负载对称时：I L=√3I p;U L=U P三角形连接没有中线.三相负载不对称时：I L≠√3I p，但只要电源的线电压U L对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响.5.二瓦计法测量功率电路在三相三线制电路中，通常用二只功率表测量功率.功率表W 1和W 2的读数分别为P 1和P 2.三相电路的总功率等于二者代数和.P 1=U AC I A cosΦ1 P 2=U BC I B cosΦ2 P =P 1+P 2三、实验设备四、实验内容1.三相负载星形联接（三相四线制供电） 实验准备：将三相调压器的旋钮置于输出为0的位置，将交流电压表接到调压器的输出端，开启实验台电源，调节调压器，使输出的三相电源的线电压为220V （此时相电压为127V ）关闭电源开关，按图连接电路，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、中线电流、电源和负载中点间的电压，将所测得的数值记入表中，并观察各项灯组亮暗的变化过程，特别要注意观察中线的作用.测量数据负载状态开灯数量 线电流/mA线电压/V 相电压/V 中线电流 I 0/mA中线电压 U N 0/VA 相B 相C 相 I A I B I C U AB U BC U CA U ax U by U cy Y 0接对称有中线 3 3 3 Y 接对称无中线 3 3 3 Y 0接不对称有中线 1 2 3 Y 接不对称无中线 1 2 3 Y 0接有中线B 相断开 1 0 3 Y 接无中线B 相断开132.负载三角形联接（三箱三线制供电）关闭电源开关，按下图改接线路，按下表内容进行测试.（注意：三角形连接时没有中线）测量数据负载情况开灯数量 线电压=相电压/V 线电流/mA 相电流/mA 二瓦计/WAB 相 BC 相 AC 相 U AB U BC U CA I A I B I C I A B I BC I CA P 1 P 2 P all 三相平衡 3 3 3 三相不平衡123根据实验数据：(1)验证对称三相电路中的关系；序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0~500V 1 实验台 2 交流电流表 0~5A 1 实验台 3 三相自耦变压器 1 实验台4 三相灯组负载 220V,15W 白炽灯 9 EEL5 电流插座 3 实验台(2)用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中的中线作用；(3)不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验能否验证这一点？(4)根据不对称负载三角形联接时的相电流值作向量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析.五、注意事项1.本实验采用三相交流市电，实验时注意安全，不可触碰裸露的导电部件；2.每次接线完毕，同组同学自查，两人均确认无误后才能接通电源，必须严格遵守断电—接线—检查—通电；断电—拆线的实验操作原则；3.本次实验中，灯泡表面升温迅速，注意选择长度适合的导线，不要让导线与灯泡表面接触，以免融化导线绝缘皮，造成安全隐患.在操作过程中，手不要触碰灯泡，以免烫伤.六、思考1.查阅资料，了解三相电源相序的测定方法，简述测定原理、测定器材、测定步骤.最常用的是相序表，它适用于工频100~ 500V的三相交流电源.使用时，将表面上的三个接线端钮U,V,W上的引线（分别为黄、绿、红）分别待测的三根电源线上.按动一下按钮（数秒即可）.如果铝盘沿顺时针方向转动，则所接三根电源线为正相序；如果铝盘逆时针方向转动，则为逆相序.如果没有相序表，可灯泡法检查.如图所示，两个相同的220V灯泡(15~40W)H1,H2及一个电容C (0.22~0.47μF,400V)接成星形，1,2,3三根引出线分别接至被测三相电源上，此时两个灯泡的发光程度将不相同，一个较亮，一个较暗.若令接电容的一相作为U相，则发光较亮的一相为V相,剩下的一相为W相.2.对于三相对称负载的星形联接，如何证明U L=√3U P；同理，对于三相对称负载的三角形连接，如何证明I L=√3I P.三个相电压之间夹角120°.U AB=U A−U B U BC=U B−U C U CA=U C−U A利用几何关系求出： U AB=2U A cos30°=√3U A，同理有：U BC=√3U B U CA=√3U C故有：U L=√3U P.用同样的方法可以证明I L=√3I P.3.对于三相四线制电路，能否在中线上安装保险丝？为什么？在三相负载不对称时，平衡电流，不能安保险丝，因为假如中线融断，说明负载很不对称，这时极需中性线，不能断开.4.能否用数学方法证明二瓦计法，即三相电路的总功率等于两块功率表示数的代数和.设负载为Y形联接，根据功率表的工作原理，有：P1=Re[U AC I A∗] P2=Re[U BC I B∗]P1+P2=Re[U AC I A∗+U BC I B∗]又U AC=U A−U C U BC=U B−U C I A∗+I B∗=−I C∗故P1+P2=Re[U A I A∗+U B I B∗+U C I C∗]=Re[S A+S B+S C]=Re[S]=P A+P B+P C即三相电路的总功率等于两块功率表示数的代数和.由于Y形可变成∆形，故同样适用.5.查阅资料，了解除二瓦计法以外还有哪些测量三相电路功率的方法，简述测量方法及各自适用的情况.对于三相四线制供电的三相星形连接的负载，可用一只功率表测量各相的有功功率P A,P B,P C，则三相负载的总有功功率P=P A+P B+P C.这就是一瓦特表法.若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3即得三相总的有功功率.三瓦计法适用于三相四线制电路.三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A,B,C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上.三只功率表读数相加就等于待测的三相功率.。
三相电路电压电流的测量实验报告
三相电路电压电流的测量实验报告
一、实验目的
1. 掌握三相电路电压和电流的基本测量方法；
2. 了解三相电路中电压和电流的分布特点；
3. 探究三相电路中电压和电流的相位关系。
二、实验原理
三相电路是由三个单相电路组成的，其中三个单相电路的电压和电流具有相同的频率和振幅，但相位差为120°。
在三相电路中，通常采用星形（Y）或三角形（△）连接方式。
星形连接时，三个电压和电流的测量相对简单，而三角形连接时，三个电压和电流的测量需要使用特殊的测量方法。
三、实验步骤
1. 搭建三相电路：使用电源、电阻器和电流表搭建一个简单的三相电路，其中电源为交流电源，电阻器和电流表用于测量电流。
2. 测量三相电压：使用电压表测量三个单相电压，记录测量值。
3. 测量三相电流：使用电流表测量三个单相电流，记录测量值。
4. 分析数据：对测量数据进行整理和分析，探究三相电路中电压和电流的分布特点及相位关系。
四、实验结果
1. 三相电压测量结果：
2. 三相电流测量结果：
五、实验总结
1. 在本次实验中，我们成功搭建了一个简单的三相电路，并掌握了三相电路电压和电流的基本测量方法。
通过实验数据可以发现，三个单相电压和电流具有相同的频率和振幅，但相位差为120°，符合三相电路的基本特点。
2. 在实验过程中，我们需要注意保持电压表和电流表的量程选择合适，避免对电路造成损坏。
同时，为了获得更准确的测量结果，可以多次测量并取平均值。
3. 通过本次实验，我们深入了解了三相电路中电压和电流的分布特点及相位关系，为后续的电力电子技术学习打下了坚实的基础。
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三相交流电路电压及电流的测量
一、实验目的
1、掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压，线、相电流之间的关系。
2、充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、原理说明
1、三相负载可接成星形（又称“Y”接）三角形（又称“∆”接）当三相对称负载做Y
形联接时，线电压U
1是相电压U
P
的3倍，线电流I
1
，等于相电流I
P
，即U
1
=3U P，
I 1=I
P
当采用三相四线制接法时，流过中线的电流I
O
=0，所以可以省去中线。
当对称三相负载作∆形联接时，有
I
1
=3I P，U1=U P
2、不对称三相负载做U联接时，必须采用三相四线制接法，即Y
O
接法。
而且中线必须
牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若中线开断，会导致三相负载电压的不对称，致使负载的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏：负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。
尤其是对于三相照明负载，
无条件地一律采用Y
O
接法。
3、对于不对称负载作∆接时，I1≠3I P，但只要电源的线电压U1对称，加在三相负
1、三相负载星形联接（三相四线制供电）即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源，并将三相调压器的旋柄置于三相电压输出为OV的位置，经知道教师检查后，方可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线嗲那为220V，按数据表格所列各项要求分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流（相电流）、中线电流、电流与负载中点间的电压，记录之，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
2、负载三角形联接（三相三线制供电）
按图65该线路，经指导教师检查后接通三相电源，调节调压器，使其输出线电压为220V，按数据表的内容进行测试。
五、实验注意事项
1、本实验采用三相交流市电，线压为380V，应穿绝缘鞋进入实验室。
实验时要注意人身安全，不可触及异电部件，防止意外事故发生。
2、每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由知道教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先接线，后通电，先端电后拆线的实验操作原则。
3、星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。
六、实验报告
1、用实验测得的数据验证对称三相电路中的3关系。
2、勇士眼数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。
3、不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？
4、根据不对称负载三角形连接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流做比较，分析之。
5、心得体会。