三相交流電的連接和測(cè)試

機(jī)電學(xué)院劉美榮電工技術(shù)星型、三角形電路的連接及三相功率的測(cè)試

3、三相正弦交流電源星形聯(lián)接5、三相負(fù)載三角形聯(lián)接4、三相負(fù)載星形聯(lián)接2、學(xué)習(xí)目的6、三相交流電功率的測(cè)試7、思考、完成工作頁(yè)1、注意事項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容安全內(nèi)容4.為避免燈泡燒掉，根據(jù)負(fù)載三角形接線的特點(diǎn)，供電電源線電壓為220V

。6.測(cè)量星形聯(lián)接的相電壓時(shí)應(yīng)測(cè)量負(fù)載端的相電壓。5.對(duì)于強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)決不允許帶電接、拆線。發(fā)生異?，F(xiàn)象，立即切斷電源開關(guān)。2.每次接線完畢，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(yàn)操作原則。1.本次課采用三相交流電，線電壓為150V，應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)實(shí)訓(xùn)室。操作時(shí)要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。3.實(shí)訓(xùn)柜內(nèi)內(nèi)設(shè)有過壓保護(hù)裝置。當(dāng)任一相電壓＞245～250V時(shí)，即聲光報(bào)警并跳閘。因此，在做Y接不平衡負(fù)載或缺相實(shí)驗(yàn)時(shí)，所加線電壓應(yīng)以最高相電壓＜240V為宜。注意事項(xiàng)7.每次改變接線，均需斷開三相電源，以確保人身安全。三相電路三相電路星型、三角形連接對(duì)稱三相電路的測(cè)試不對(duì)稱三相電路的測(cè)試三相電路的功率測(cè)試三相電源、三相負(fù)載、三相輸電線電源和負(fù)載的星形、三角形接法。有中線無中線有中線無中線一表法二表法知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)目的1.掌握三相負(fù)載的星形及三角形接法。2.掌握2種接法的線相電壓、電流的測(cè)法。3.掌握三相四線制供電系統(tǒng)中中線的作用。4.掌握三相功率的測(cè)試

和計(jì)算方法U1、U2、U3二、三相供電方式1.三相電源的星形聯(lián)結(jié)E1E2E3L1L3L2相線相線相線U12U23U31

線電壓：U12、U23、U31三相三線制N中性線U1U2U3

相電壓：三相四線制U1U3－U2U12U31U2U23U12=3U130o

30o

30o

30o

U23=3U230o

U31=3U330o

UL

=3UP

2.設(shè)備交流電壓表交流電流表

三相交流輸出白熾燈20W/40W負(fù)載對(duì)稱時(shí)問題及討論零線是否可以取消？答：Y形連接，三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。稱為三相三線制。CABZZZ應(yīng)用實(shí)例--照明電路ACB.........一組二組三組N正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：每組燈的數(shù)量可以不等，但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。能否取消中線？負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路１、負(fù)載分為三相負(fù)載和單相負(fù)載兩類。２、單相負(fù)載平均分為三組，構(gòu)成三相負(fù)載，盡可能使三相電源供電均衡。Ｕ

Ｖ

Ｗ

NM3~負(fù)載Y接，線電壓、相電壓、線電流、相電流的關(guān)系為UL=UP，IL=IP，

連接電路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器(黑色旋鈕)，使輸出的三相線電壓為220V。

三.操作步驟三相電源三相調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕負(fù)載Y連接電路圖1.三相負(fù)載星形聯(lián)接燈組負(fù)載

圖1表1負(fù)載星形接法測(cè)得數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)(負(fù)載情況)開燈盞數(shù)線電流(A)線電壓（V）相電壓（V）中線電流I0(A)中點(diǎn)電壓UN(V)A相B相C相IAIBICUABUBCUCAUA0UB0UC0有中線接平衡負(fù)載333無中線接平衡負(fù)載333有中線接不平衡負(fù)載321無中線接不平衡負(fù)載321表中Y0指有中線，Y指無中線，每相負(fù)載都有兩個(gè)燈泡，可用開關(guān)控制其串聯(lián)與并聯(lián)，其中開關(guān)向上為并聯(lián)，向下為串聯(lián)。平衡負(fù)載：三相全打向下不平衡負(fù)載：B相打向上，A、C相打向下三相負(fù)載星形聯(lián)接電路圖星形接法電路圖的另一類畫法操作步驟總結(jié)1.將電壓指示切換開關(guān)打到三相調(diào)壓輸出，三相調(diào)壓器的旋柄置于輸出為0V的位置，按圖1接線。2.開啟電源開關(guān)，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線電壓為220V。

3.按數(shù)據(jù)表格要求的內(nèi)容完成各項(xiàng)操作，將所測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表1中，并觀察各相燈組亮暗的變化程度，特別要注意觀察中線的作用。

注意事項(xiàng)1、本次課采用三相交流電，線電壓為220V，應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)實(shí)訓(xùn)室。操作時(shí)要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。3、實(shí)訓(xùn)柜內(nèi)內(nèi)設(shè)有過壓保護(hù)裝置。當(dāng)任一相電壓＞245～250V時(shí)，即聲光報(bào)警并跳閘。因此，在做Y接不平衡負(fù)載或缺相實(shí)驗(yàn)時(shí)，所加線電壓應(yīng)以最高相電壓＜240V為宜。2、每次接線完畢，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(yàn)操作原則。負(fù)載△接，線電壓、相電壓、線電流、相電流的關(guān)系為UL=UP，IL=IP。

連接電路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器(黑色旋鈕)，使輸出的三相線電壓為220V。

三角形連接負(fù)載△連接2.三相負(fù)載三角形聯(lián)接圖2平衡負(fù)載：三相全打向下不平衡負(fù)載：任意一相打向上，其它兩相打向下操作步驟總結(jié)1.將電壓指示切換開關(guān)打到三相調(diào)壓輸出，三相調(diào)壓器的旋柄置于輸出為0V的位置，按圖2接線。2.開啟電源開關(guān)，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線電壓為220V。

3.按數(shù)據(jù)表格要求的內(nèi)容完成各項(xiàng)操作，將所測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表2中，并觀察各相燈組亮暗的變化程度。

表2負(fù)載△接法測(cè)得數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)(負(fù)載情況)開燈盞數(shù)線電流(A)相電流（A）線電壓（V）A相B相C相IAIBICIABIBCICAUABUBCUCA平衡負(fù)載333不平衡負(fù)載321R1R2R3L2L3L1NINIL1IL2IL3分析在照明系統(tǒng)中，中性線的作用。分析：

(1)

有中性線時(shí)無論負(fù)載是否對(duì)稱，負(fù)載電壓始終為電源相電壓UP

。分析：

(1)

有中性線時(shí)無論負(fù)載是否對(duì)稱，負(fù)載電壓始終為電源相電壓UP

。(2)

無中性線時(shí)①

若負(fù)載對(duì)稱，則與有中性線時(shí)一樣；②

若負(fù)載不對(duì)稱，則每一相負(fù)載上的電壓不相同。兩相負(fù)載串聯(lián)，分壓不同，亮度不同

R1R2R3L2L3L1NINIL1IL2IL3例:

分析在照明系統(tǒng)中，中性線的作用。結(jié)論

①無中性線時(shí)，星形聯(lián)結(jié)的不對(duì)稱負(fù)載上的相電壓不對(duì)稱。②中性線的作用是保證星形聯(lián)結(jié)的不對(duì)稱負(fù)載上的相電壓對(duì)稱。③中性線上不允許單獨(dú)安裝開關(guān)或熔斷器等。R1R2R3L2L3L1NINIL1IL2IL3中線的作用負(fù)載對(duì)稱時(shí)有無中線對(duì)電路沒有影響負(fù)載不對(duì)稱時(shí)有中線：可使各相保持獨(dú)立性，各相的工作互不影響，獨(dú)立計(jì)算；無中線：負(fù)載輕的那一相電壓過高，損壞負(fù)載；負(fù)載重的一相電壓過低，不能正常工作。關(guān)于零線的結(jié)論

負(fù)載不對(duì)稱而又沒有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三線制供電，而且必須保證零線可靠。中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接閘刀。

三角形連接ACB特點(diǎn)：負(fù)載的相電壓=電源的線電壓電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z

），各相電流有效值相等，相位互差120

。有效值為：ACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。同理：設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為0

。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BC負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法，負(fù)載兩端的電壓等于電源的線電壓；線電流是相電流的倍，相位落后對(duì)應(yīng)的相電流30°。負(fù)載對(duì)稱時(shí)：三相總有功功率：

由負(fù)載性質(zhì)決定星形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：三相電路的功率的計(jì)算UP、IP代表負(fù)載上的相電壓和相電流有功功率：無功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三相電路的功率：三相功率的測(cè)量

a.用三相交流電路的白熾燈做負(fù)載，星形聯(lián)接時(shí)用一只功率表分別測(cè)各項(xiàng)負(fù)載的功率。然后相加即得總功率。若負(fù)載基本對(duì)稱，則總功率為一相功率的3倍。

b.不對(duì)稱負(fù)載時(shí)，例如A相再并入一組白熾燈即可。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖4所示，將所測(cè)數(shù)據(jù)填入表中。3.斷開中線，即為三相三線制，此時(shí)可參考圖3，用二表法測(cè)量三相負(fù)載的總功率1.相序的測(cè)量相序測(cè)量如圖3所示，電容選1μF/400V電容器，白熾燈可選三相電路實(shí)驗(yàn)板的燈。設(shè)定某項(xiàng)為A相，接通三相電源，觀察兩組燈的明暗狀態(tài)，判斷三相交流電源的相序。電路圖：１．相序的測(cè)量２．三相功率的測(cè)量ACBNZZ(U)(V)(W)圖3ACBNZZZ(W)(V)(U)圖4三表法電路圖

3.負(fù)載對(duì)稱星形聯(lián)接。將功率表的電流線圈與電壓線圈同名端相聯(lián)。遵照電流線圈串聯(lián)在回路中，電壓線圈并聯(lián)在回路上的原則進(jìn)行接線。按照下圖先將負(fù)載燈泡按各相尾部相聯(lián)的星形聯(lián)接方式接線,然后將三相四線制某相電源經(jīng)功率表(一表法)的電流線圈串聯(lián)于其中一相負(fù)載燈泡，另兩相電源直接接入負(fù)載燈泡，中線N經(jīng)電流插座(測(cè)中線電流)串入負(fù)載燈泡尾部。將電壓線圈非同名端與中線N相聯(lián)。通過鈕子開關(guān)控制燈泡按對(duì)稱負(fù)載(每相60W)狀態(tài)工作，經(jīng)檢查無誤后方可通電，完成三相四線制負(fù)載對(duì)稱電路的參數(shù)測(cè)量。負(fù)載不對(duì)稱星形聯(lián)接。功率表按三表法接線。如果裝置上沒有三個(gè)功率表，可以在一表法的接線電路基礎(chǔ)上，通過鈕子開關(guān)控制各相燈泡亮燈的瓦數(shù)，使得接功率表的一相分別為20W、40W、60W，并保持三相負(fù)載各相始終處在20W、40W、60W的不對(duì)稱分布工作狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)三表法的參數(shù)測(cè)量。星形聯(lián)接無中線供電，只需斷開中線接入負(fù)載燈泡尾部的線即可，測(cè)試方法與三相四線制供電相同。不要帶電接、拆線

UUV

UVW

UWUIWIUIVUUPUUV

UW·IN負(fù)載情況中線情況線電壓(V)相電壓(V)相(線)電流(mA)中線電流(mA)三相功率(W)UUVUVWUWUUUUVUWIUIVIWINPUPVPWP負(fù)載對(duì)稱有中線無中線負(fù)載不對(duì)稱有中線無中線表3負(fù)載星形聯(lián)接的電路參數(shù)

三相三線制電路采用兩表法測(cè)量。兩只功率表讀數(shù)之和等于三相負(fù)載的總功率。三相四線制負(fù)載對(duì)稱的電路采用一表法測(cè)量，功率表測(cè)出任一相的功率，乘三即得三相負(fù)載的總功率。而負(fù)載不對(duì)稱電路則用三表法測(cè)量，三只功率表測(cè)出各相功率相加即得三相負(fù)載的總功率。三相負(fù)載所吸收的總有功功率等于各相負(fù)載有功功率之和。三相電源的相序的判定。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可用專門的相序儀測(cè)定，也可以通過一個(gè)電容與兩個(gè)燈泡組成不對(duì)稱三相三線星形聯(lián)接電路來進(jìn)行相序測(cè)定。由于電路為不對(duì)稱負(fù)載，導(dǎo)致負(fù)載中性點(diǎn)發(fā)生位移，造成某兩相負(fù)載工作電壓較大地偏離額定電壓。假設(shè)指定電容所在的電源相為u1相，則燈較亮的電源相為u2相，燈較暗的電源相為u3相。(電路參數(shù)可盡量滿足R=條件，以使燈有明顯的明亮區(qū)別)。

1.用萬(wàn)用表的檔判斷功率表的電流線圈中的熔斷器導(dǎo)通情況。步驟:

2.通過調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器同軸旋鈕，將電源線電壓調(diào)至220V，關(guān)掉電源進(jìn)行聯(lián)線。

UUV

UVW

UWUIWIUIV

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IWUP1P2

IUV不要帶電接、拆線負(fù)載接法線(