三相电路实验

实验六 三相电路电压、电流的测量和三相功率的测定

一、实验目的

1．练习三相负载的星形联接和三角形联接；

2．了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系； 3．了解三相四线制供电系统中，中线的作用； 4．掌握二功率表法测量三相电路的有功功率。

二、原理说明

1．三相电源相序的测定

A C 3~ R N’ R 图6-1 电阻电容示相电路

三相电源的相序可用无中线星形不对称负载中性点位移，使负载相电压有规律的(与相序有关)不对称分布原理来测定。图6-1为电阻电容示相电路，设三相电源UA、UB、UC对称，且UA=U?0 ，负载阻抗|ZA|=|ZB|=|ZC|,令电容器(YA=

????。j?C)接入A相，两组相同灯泡(YA=YB=

UNN'??1=G)接入电源B和C相，则 R?UAj?C?UBG?UCG

j?C?2G??????UBN'?UB?UNN' UBN'?1.5V UCN'?UC?UNN' UCN'?0.4V

????根据上述分析，若电容器所在相定为A相，则灯泡亮的为B相，灯泡暗的为C相。

2. 电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Y’形）或三角形（

电路实验内容

三相电路功率的测量

一、实验目的

1.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率。

2.了解测量对称三相电路无功功率的方法。

3.熟练掌握功率表的接线和使用方法。

二、原理说明

1.单相功率表

根据电动系数单相功率表的基本原理，在测量交流电路中负载所消耗的功率（图12-1）时，其示值P决定于下式：

P=UIcosφ

图12-1

式中，U为功率表电压线圈锁跨接的电压；I为流过功率表电流线圈的电流；φ为U和I之间的相位差角。

单相功率表也可以用来测量三相电路的功率，只是各功率表应采取适当的接法。

2.三相四线制电路功率的测量

对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y0接法），可用一只功率表测量各相的有功功率PA、PB、PC，三相功率之和（ΣP=PA+PB+PC）即为三相负载的总有功功率值（所谓的一瓦特表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）。实验线路如图10-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3即得三相总的有功功率。如图12-2。

. .

图12-2

电路实验内容

3.三相三线制电路功率的测量

三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载

是Y接还是Δ接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图

实验三、三相桥式全控整流电路实验

一、实验目的和任务

1、加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理； 2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。

二、实验内容

1、三相桥式整流电路；

2、在整流状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各点波形

三、实验仪器、设备及材料

1、DJK01 电源控制屏（该控制屏包含“三相电源输出”等模块）

2、DJK02 三相变流桥电路（该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块） 3、DJK06 给定、负载及吸收电路（该挂件包含“二极管”以及“开关”） 4、DK04滑线变阻器（串联形式：0.65A，2kΩ；并联形式：1.3A，500Ω） 5、万用表

6、双踪示波器。

四、实验原理

实验线路如图2.4所示。主电路由三相全控整流电路组成，触发电路为DJK02中的集成触发电路，由KC04、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。图2.4中的R用DK04滑线变阻器，接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直

流电压、电流表由DJK02获得。

图2.4 三相桥式全控整流电路实验原理图

五、主要技术重点、难点

1、调节触发

第四章 三相电路

1．在 三 相 交 流 电 路 中，负 载 对 称 的 条 件 是 ( )。

(a) ZA?ZB?ZC

(b) ?A??B??C

(c) ZA?ZB?ZC

2．某 三 角 形 连 接 的 三 相 对 称 负 载 接 于 三 相 对 称 电 源， 线 电 流 与 其 对 应 的 相 电 流 的 相 位 关 系 是 ( )。

(a) 线 电 流 导 前 相 电 流 30 (b) 线 电 流 滞 后 相 电 流 30(c) 两 者 同 相

?

?

33052作 星 形 连 接 有 中 线 的 三 相 不 对 称 负 载，接 于 对 称 的 三 相 四 线 制 电 源 上，则 各 相 负 载 的 电 压 ( )。

(a) 不 对 称

(b) 对 称 (c) 不 一 定 对 称

3．某 三 相 电 路 中 A，B，C 三 相 的 有 功 功 率 分 别 为 PA，PB， PC ，则 该 三 相 电 路 总 有 功 功 率 P 为 ( )。

(a) PA?PB?PC

(b)

222PA?PB?PC (c)

PA?PB?PC

4．对 称 三

实验三

三相电路中的电压、 三相电路中的电压、电流关系

一、实验目的 1、研究三相负载作星形联接时，当负载对称和不对称、有 、研究三相负载作星形联接时，当负载对称和不对称、 中线和无中线各种情况下，负载端的相电压、 中线和无中线各种情况下，负载端的相电压、线电压及其 相互关系； 相互关系； 2、比较三相三线制供电和三相四线制供电的特点； 、比较三相三线制供电和三相四线制供电的特点； 3、学习测试三相电源相序的方法。 、学习测试三相电源相序的方法。

二、实验原理 1、 相序测量 、亮B A图1

暗C图2

UBN´> UCN´ ´ ´ 据此，对相序未明确的三相电源， 据此，对相序未明确的三相电源，可采取在其中任意一相 一电容，并将该相设定为A相 在其它两相分别接入规 接一电容，并将该相设定为 相，在其它两相分别接入规 所示。 格相同的白炽灯，如图2所示 开启电源后， 比较亮的 格相同的白炽灯，如图 所示。开启电源后，灯比较亮的 一相就是B相 一相就是 相。

2、Y-Y电路特点： 、 电路特点： 电路特点 ⑴电路结构： 电路结构：三相四线制： 三相四线制： Y0-Y0. UC A .+ UA A′ ′ O ZN Z

第三章 三相交流电路

在现代供电系统中，绝大多数都采用三相制。因为三相制系统在发电、输电和用电等方面都具有明显的优点。如采用三相输电比采用单相输电经济得多，生产上广泛使用三相交流发电机等电器设备比单相电器设备性能好，单相负载也可按一定方式接入三相电源等。本节介绍三相交流电路的特点，着重讨论三相负载的连接问题。

第一节 三相交流电源

一、三相电动势的产生

图3-1(a)是三相交流发电机的原理图，它主要是由电枢和磁极两部分组成。电枢被固定在机壳上，称为定子。定子铁心的内表面冲有槽，用来放置三相电枢绕组。这三相电枢绕组都是一样的，如图3-1(b)所示。各相绕组的始端和末端分别标以A、X，B、Y和C、Z。每个绕组的两边放置在相应的定子铁心的槽内，并保持始端之间和末端之间都彼此相隔1200。

图3-1 对称三相电动势的产生

磁极是转动的，称为转子。转子铁心上绕有励磁绕组，用直流励磁。选择合适的极面形状和励磁绕组的布置情况，可使空气隙的磁感应强度按正弦规律分布。

当原动机带动转子向某一方向匀速转动时，则每相绕组依次切割磁力线，并产生频率相同、幅值相等、相位互差1200的正弦电动势eA、eB和eC。电动势的参考方向选为从绕组的末端指向始端，如图3

实验三

三相电路中的电压、 三相电路中的电压、电流关系

一、实验目的 1、研究三相负载作星形联接时，当负载对称和不对称、有 、研究三相负载作星形联接时，当负载对称和不对称、 中线和无中线各种情况下，负载端的相电压、 中线和无中线各种情况下，负载端的相电压、线电压及其 相互关系； 相互关系； 2、比较三相三线制供电和三相四线制供电的特点； 、比较三相三线制供电和三相四线制供电的特点； 3、学习测试三相电源相序的方法。 、学习测试三相电源相序的方法。

二、实验原理 1、 相序测量 、亮B A图1

暗C图2

UBN´> UCN´ ´ ´ 据此，对相序未明确的三相电源， 据此，对相序未明确的三相电源，可采取在其中任意一相 一电容，并将该相设定为A相 在其它两相分别接入规 接一电容，并将该相设定为 相，在其它两相分别接入规 所示。 格相同的白炽灯，如图2所示 开启电源后， 比较亮的 格相同的白炽灯，如图 所示。开启电源后，灯比较亮的 一相就是B相 一相就是 相。

2、Y-Y电路特点： 、 电路特点： 电路特点 ⑴电路结构： 电路结构：三相四线制： 三相四线制： Y0-Y0. UC A .+ UA A′ ′ O ZN Z

绝对有用

中国石油大学（华东）现代远程教育

实验报告

课程名称：电工电子学 实验名称：三相交流电路 实验形式：在线模拟+现场实践 提交形式：在线提交实验报告 学生姓名： 郝岩 号：年级专业层次： 11春网络春专升本电气工程及其自动化

学习中心： 胜利职业学院教学服务站

提交时间： 2012 年 6 月 12 日

绝对有用

一、实验目的 1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。 2. 了解三相四线制中线的作用。

二、实验原理 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连 接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。 (1)星形连接的负载如图 1 所示：

图 1 星形连接的三相电路 A、B、C 表示电源端，N 为电源的中性点(简称中点),N' 为负载的中性点。无论是三 线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流： (下标 I 表示线的变量，下标 p 表示相的变量)

在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即 端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系：

绝对有用

当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相

三相桥式整流电路设计

1 原理及方案

1.1原理

三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。

1.2方案设计

整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。

本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流

三相桥式整流电路设计

1 原理及方案

1.1原理

三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。

1.2方案设计

整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。

本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流