三相交流电路负载的连接及测量(电工学)
电工学 实验2 三相正弦交流电路的研究
A
负
B
*
* P2
W
载
C
图 4.2
用两表法测量三相功率
②负载的功率因数大于 0.5 时，两只功率表的读数均为正。 ③负载的功率因数等于 0.5 时，某一只功率的读数为零。 ④负载的功率因数小于 0.5 时，某一只功率表的指针会反转。为了 读数，可将转换开关由“+”转换到“—” ，此时该表读数应取负值。
基本实验任务 1．三相电源：星形联接的三相四线制电源的线电压和相电压都是对 称的，其大小关系为 U L 3U P ，通常三相电源的电压值是指线电压的 有效值。 2．三相负载的联接：三相负载有星形和三角形两种联接方式。星形 联接时，根据需要可以联接成三相三线制或三相四线制；三角形联接时 只能用三相三线制供电。在电力供电系统中，电源一般均为对称，负载 有对称负载和不对称负载两种情况。 (1) 三相负载的星形联接：带中线时，不论负载是否对称，总满足 以下关系：
A IA FU
*
IB
a
x y
B
*
IC
b
C N
*
IN
c
z
*
图 4.4 三相对称负载星形联接
合上电源开关。 （2） 图 4.4 所示的星形对称负载，保留中线，测量电路中的线电压、 负载相电压、线电流和中线电流，将测量数据填入表 4.2 中。 （3） 图 4.4 所示的星形对称负载，保留中线，用三表法测量负载总功 率，功率表的接法如图 4.1（a）所示，将测试数据填入表 4.3 中，并计算 电路的总功率。 （4）图 4.4 所示的星形对称负载，断开中线，测量电路中的线电压、负 载相电压和线电流，将测量数据填入表 4.2 中。
UP
UL 3
三相负载的星形连接
教案时间分配教师活动学生活动设计意图1、定义：接在三相电源上的负载统称三相负载。
2、分类：（1）三相对称负载：各相负载相同的三相负载。
（2）三相不对称负载：各相负载不相同的三相负载。
3、三相负载的连接方式：（1）分类：星形连接（Y）：有中线无中线三角形连接二、三相负载的星形连接（画出电路图）1、星形连接：把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法。
2、电路图：（多媒体演示）3、负载的相电压：负载两端的电压。
用Uu、Uv、Uw表示。
4、负载的线电压：在忽略输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压。
三相负载的线电压就是电源的线电压。
5、从电路图中可以看出N点电位=N’电位因为：负载的相电压=电源的相电压负载的线电压=电源的线电压所以：U线=3U相Y6、相电流：流过每相负载的电流。
用Iu、Iv、Iw表示。
7、线电流：流过相线的电流叫做线电流。
用I U、I V、I W表示。
学生观看和听课学生观看老师画电路图。
老师演示，学生观看训练学生空间想象能力的演绎思维能力。
想像三相交流电，对三组负载供电，三组线圈和三个负载是怎么连接的？让学生知道在实际应用中，三相发电机和负载并不用6条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接。
这就是我们要学习的星形连接。
用动画的方式生动的讲解，意在学生很快的理解接受星形连接。
能正常工作不能正常工作不能正常工作四、设相电压为U相，该相的阻抗为Z相U。
电工学实验报告2
图2-14实验测量接线图5-12 实验结果分析：示波器接线图5-35图5-44图5-45图5-46 RLC串联电路4、RC并联电路（白炽灯与电容器串联）按图5-47连接电路，检查无误码后接通电源，三只电流表的读数分别为I= A；I= A图3-37荧光灯实验电路2)．闭合开关SA，重复上述测量，记录数据。
3)．计算出并联电容前后的视在功率图6-11三相负载星形连接实验电路将灯箱负载作星形连接，如图6-11所示经检查无误后，合上开关Sl和S2，测量负载端各相电压、线电压和线电流的相电流数值，同时观察灯泡亮度是否相同。
断开中线开关S2，重复上述测量，同时观察灯泡的亮度，注意其与有中线时相比有无变化，记入表6-2中，然后断开开关S1。
图6-12三相负载三角形连接实验电路(2)经检查无误后，接通开关S，测量各电量，记入表是否相同，并与星形连接作比较。
图4 8三相负载星形连接实验电路经检查无误后，合上开关Sl和S2，测量负载端各相电压、线电压和线电流的相电流数值，同时观察灯泡亮度是否相同。
断开中线开关S2，重复上述测量，记录数据。
将U相负载的灯泡改为一盏，重复上述测量，记录数据将中线开关S2断开，重复上述测量，记录数据。
图4-9三相负载三角形连接实验电路(2)经检查无误后，接通开关S，测量以上各数据。
(3)将U相负载的灯泡改为一盏，测量各量，记录数据。
4计算分析。
图6-25(1)安装接线1)检验元件质量。
2)各元件安装位置整齐匀称、间距合理、便于更换。
3)紧固元件用力均匀，紧固程度适当。
实验结果分析：21。
电工学第七版上册实验电工学第七版上册答案
电工学第七版上册实验电工学第七版上册答案实验一叠加定理及戴维南定理的验证一、实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对其使用范围的理解；2.通过实验加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解；3.验证戴维南定理的正确性；二、实验原理叠加定理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
如果网络是非线性的，叠加原理将不适用。
任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源单口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC，其等效内阻RO等于该网络中所有独立源均置于零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
UOC和RO称为有源二端网络的等效参数。
三、实验组件多功能实验网络；直流电压表；直流电流表；可调直流稳压源；可调直流电流源；可调电阻。
四、实验步骤1、验证线性电路的叠加原理：1按图1电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2开路Is，合上E后测各支路的电压、电流；○3短接E，测量Is单独作用时，各支路的电压、电流；○4测量E、Is同时作用时各支路电压、电流；○5根据记录的数据，验证电流、电压叠加原理。
○2、验证非线性电路不适用叠加原理：将图1中DC支路的线性电阻用稳压二极管代替，重复步骤1，重复测量各支路电流和电压。
3、戴维南定理验证：（1）测量含源单口网络：1按图2电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2设定Is=15mA、Es=10V；○S图1请在实验之前完成实验预习报告（实验表格请画在报告上，粘贴表格者实验成绩扣分）图 23调节精密可调电阻，测定AB支路从开路状态（R=∞，此时测出的UAB为A、B开路电○压UK）变化到短路状态（R=0,此时测出的电流即为A、B端短路时的短路电流Id）的UAB、IAB。
电工学第三章三相电路
iA iN iB RC
RA
N
RB
iC
N I A I B I C 0 I
一、负载的星形联结 二、负载的三角形联结
交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载 ,如果每相负载的阻抗值和阻抗
角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可
以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载， 但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对 称负载。如照明灯。
二、三相电源的连接
1、星形联结 把三相绕组的尾端 XYZ 接成一点。 而把首端 A、B、C 作为与外电路相联接的端点。 这种 联接方式称为电源的星形联结。
中性点 U A 或零点
+
–
N
– U C
+
– + U B
+ U A – – – U B +
+
U AB
–
A 相线（火线）
相电 压
一、三相对称正弦电动势
1.三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 A B C 磁极 （是转动的，亦称转子） A
Y
– + S
Z
n
+
B
绕 组
A
X
X Y Z
三相绕组
单相绕组
N
C
铁 心
+
+ X
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
U C
+
第五章 三相电路
电工技术（电工学I）第五章三相电路three phasecircuit江苏大学电气信息工程学院School of electric and information，UJS内容5.1三相电源5.2负载星形连接的三相电路5.3负载三角形连接的三相电路5.4三相电路的功率5.5安全用电相电压与线电压在对称三相电路中的关系三相对称电源和对称负载的概念相电流与线电流在对称三相电路中的关系对称三相电路电压、电流和功率的计算方法重点5.1三相电源电能可以由谏璧发电厂三峡水力发电站秦山核电站深圳展览中心屋顶的太阳能发电站等转换而得。
而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。
水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）、新疆达坂城的风力发电机群风能1、三相电源SNCXBAYZ图5.1.1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电定子+_转子+e A e B e C++–––(末端)(首端) ABC X YZ 图5.1.2三相绕组示意图AX 每相电枢绕组_++_ee+⨯⨯⨯三相对称电动势的表达式ωte Ae Be CSN +•++•••+SN SN+•++••A•+ωXYCBZSNA 相B 相C 相三相对称电动势的相量表示法与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法对应三相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：通常把这三个“幅值相等、频率相同、相位互差120”的电动势称为三相对称电动势。
它们的特点为：E mBe Ae Ce ●三相对称电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序：A -B -C -A 称为正相序正相序●供电系统三相电源的相序为A -B -C -A2、三相电源的相序A -C -B -A 称为负相序3、三相电源的星形连接(1) 连接方式在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。
U p U LCA NB NAB C中性线(零线、地线) 中性点端线(相线、火线)相电压：相线与中性线间的电压C B A U U U 、、Au Bu Cu 线电压：相线与相线间的电压CA BC AB U U U 、、ABu CAu BCu(2)线电压与相电压的关系BA AB U U U -=C B BC U U U -=ACA U U U -=C 根据KVL 定律ANB CAu Bu Cu ABu BCu CAu 30°相量图AU CU BU ABU 30°30°CUB CA U由相量图可得303AAB U U =︒=303BBC U U ︒=303CCA U U 同理()AB A B A BU U U U U =-=+- BU AU CU ︒AB U 12L U PU BU- 3L PU U =线电压超前相电压30°UA·UB·UC·UCA·300U AB··-UBUBC·在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式127V 220V 220V 380V 380V 660VP L P L P L U U U U U U ======、、、3. 三相电源的三角形连接p连接结论：电源Δ形时 线电压相电压 l U U AB CBCU CAu BC u ABu电力系统的负载，可以分成两类。
电工学
u u = 311 sin(ωt + 30°)V u w = 311sin(ωt + 150°)V
相量表达式： 相量表达式：
相量图： 相量图：
& UW
& UU
& U U = 220∠30°V & U W = 220∠150°V
& UV
某对称三相电路，线电压380V，对称负载作星形接法， ，对称负载作星形接法， 题4-4 某对称三相电路，线电压
I L = 11 3 A
（接下页） 接下页）
& I WU = 11∠75° A
U P 220 IP = = = 11A 20 Z
题4-7
相电流 === 线电流
& UU 220∠0° & IU = = = 11∠ − 45°A Z 20∠45°
& I V = 11∠ − 165° A
& I W = 11∠75° A
& IW
相电流
& IV
每相负载 上的电流 表示为I 表示为 P
& IU =
& UU ZU
& IV =
& UV ZV
& IW =
& UW ZW
4.2
2
三相电路计算
Y---Y方式 方式 对于U 相来说， 对于 相来说，应 有这样的等效电路： 有这样的等效电路：
N
N′
& U N ′N
& & & U U / ZU + U V / ZV + U W / ZW = 1 / ZU + 1 / ZV + 1 / ZW
(整理)电工学实验指导书
电工学实验（I）华南师范大学物理与电信学院电路分析、电工实验室2008．3目录电工实验概述（2）实验一电路元件伏安特性的测定（6）实验二叠加原理验证（9）实验三正弦稳态交流电路相量研究（11）实验四三相交流电路负载的连接（15）实验五单相变压器实验（18）电工实验概述一﹑实验前的准备工作1．认真预习实验指导书及教材中的有关部分，通过预习，充分了解本次实验的目有﹑原理﹑步骤和仪器的使用方法，并将实验目的﹑基本原理﹑实验电路﹑实验数据填写的表格写画在实验报告上。
2．进入实验室后，要熟悉电工综合实验台实验装置的结构及电源配备情况，选中本实验所用电源及接通电源时各开关动作顺序。
按指导书所列仪器清单，挑选所用实验电路板及测量仪表单元板，检查所用其他仪器设备是否齐全和符合实验要求。
二﹑根据实验电路图，联接实验电路1．导线的长短和两端接头种类的选择要合适，联接导线应尽可能少用，并力求简捷﹑清楚，尽量避免导线间的交叉。
接头要插紧，每个接线柱上最好不要多于二个播头。
图0—1画出了实验电路图及两种不同的接线方法，显然图0—1（C）接线方法较好。
2．一般应先接串联电路,后接并联回路;或先接主电路,后接辅助电路,最后接通电源电路。
3．任何负载应先经过开关和保险才能和电源联接,并根据负载电流的大小选择保险丝。
4．线路接好后,先由同组同学做好复查工作,再经经教师检查,方可接通电源。
5．实验过程中,如需改变接线,必须先切断电源,待改完线路并再次进行检查后,方可接通电源继续进行实验。
6．为避免电路过渡过程冲击电流表和功率表电流线圈而损坏仪表,一般电流表和功率表电流线圈并不接死在电路中,而是通过电流测量插口来代替它。
这样既可以保护仪表不受意外损坏,并且可以提高仪表的得用率。
电流测量插口是专门为电流表方便地串入电路而设计的。
插口两极是用插头制成。
当将电流插头插入插口时,插头的绝缘层将电路切断,又通过电流表将电路接通,从而达到测量电路电流的目的。
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三相交流电路负载的连接及测量
一﹑实验目的
1. 掌握三相负载作星形连接﹑三角形连接的方法，验证这两种接法电路的线电压与相电压及线电流与相电流之间的关系。
2. 充分理解三相四线制供电糸统中中线（零线）的作用。
二﹑原理说明
1. 三相负载可接成星形（又称“Y”形）或三角形（又称“△”形）。
当三相对称负载作星
形连接时，线电压U L是相电压U P
倍。
线电流I L等于相电流I P，即
P
L
P
L
I
I
U
U=
=3
在这种情况下，流过中线的电流I N=0，所以可以省去中线。
当对称三相负载作三角形形联接时，U L=U P，I L
= P。
2. 不对称三相负载作星形连接时，必须采用三相四线制接法，即Y0接法。
而且中线必须牢固连接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
若中线断开，将会导致三相负载电压不对称，负载轻（功率小）的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重（功率大）的相电压过低，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Y0接法。
3. 当不对称负载作三角形联接时，I L
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。
三﹑实验设备
四﹑实验内容
1. 三相负载星形连接（三相四线制供电）
按图3-1连接实验电路。
经检查接线确认无误后方可开启实验台电源，然后调节三相调压器的输出，使线电压为
．．．．220V。
按表3-1内容完成各项实验，即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。
将所测得的数据记入表3-1中，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3-2改接线路，经检查接线确认无误后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V ，并按表3-2的内容进行测试。
N A B C N
图3-1
～
U L =220V 图3-2
～ U L =220V
1. 本实验采用三相交流市电，线电压为380V ，应穿绝缘鞋进实验室。
实验时要注意人
身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。
2. 每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电﹑再接线﹑后通电；先断电﹑后拆线的实验操作原则。
3. 星形负载作短路实验时，必须首先断开关中线．．．．．．．．．
，以免发生短路事故。
六﹑预习思考题
1. 三相负载根据什么条件作星形或三角形连接?
2. 复习三相交流电路有关内容，试分析三相星形连接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线,情况又如何?
3．本次实验中为什么要通过三相调压器将380V 的市电线电压降为220V 的线电压? 七﹑实验报告
1. 2.用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电糸统中中线的作用。
3.不对称三角形连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联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作比较、分析。