华北电力大学

实验报告

实验名称：三相电路综合实验

课程名称：电路实验

专业班级：

学生姓名：

学号：

成绩：

指导教师：

实验日期：2012.12.24

一、实验目的及要求

1.掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法的线、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。

3.熟悉和使用三相功率测量的两表法。

二、所用仪器、设备

三、实验原理

1、在三相电路中，三相电源和三相负载可分别联接成Y（图6-1）和（图6-2），Y接又可分为三相三线制（Y）和三相四线制（Y0），当三相负载不对称时，例如居民用电，则必须采用三相四线制供电，以保证负载相电压对称，满足工作需要。

图6-1 三相Y接负载 图6-2 三相D接负载

2、三相对称电源连接成三相四线制(YO)供电线路时，其线电压和相电压都是对称的。它们之间的数量关系是。

相位关系：线电压超前相应的相电压30°角。

三相对称电源的线电压、相电压均大小相等，相位互差120°角。

3、三相对称负载星形联接时，各负载相电压的数值相等，相位互差120°，各线电流和相电流的数值相等，相位互差120°，中线电流为零。

三相不对称负载星形联接而且有中线时，各相电压对称，相电流不对称，中线电流不为零。若此时拆掉中线，由于负载不对称，则有的相电压过高而有的相电压偏低，对负载和供电线路工作不利或造成损坏，可见中线是必设的。

4、三相负载三角形联接，负载对称时，负载的线电压等于相电压，相位互差120°， 线电流和相电流的关系为：在数值上线电流等于相电流的倍；在相位上线电流滞后相应的相电流30°；负载不对称时，电路各相电流和线电流将生发生变化，它们不再对称。

5、三相电路功率测量可采用单瓦计法、两瓦计法和三瓦计法：

(1)、单瓦计法：对于三相对称电路，只要用一个功率表测量出一相电路的功率，然后将其读数乘以3就是三相电路的总功率。

(2)、两瓦计法：以三相电路中任一线为基准，用一个功率表分别测另两线与基准线之间的功率后叠加起来，即为三相电路的总功率。

(3)、三瓦计法：用功率表分别测量每相负载的功率，然后叠加起来，即为三相电路的总功率。

四、实验方法及步骤

1、实验电路图：

（1）、星型联接

（注意：N和点的区别）

（2）、三角型联接

（3）、两表法（两瓦计法）

三相有功功率：

1、按三相负载星形联接图所示连接实验电路，然后调节调压器输出，使输出三相线电压为220V，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中性点电压和中线电流。实验中应注意观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要观察中线的作用。

2、按三角形联接方式改接线路，分别测量三相负载的线电压、线电流、相电压和相电流。

3、以A相、B相、C相中任意一相为两表法的公共接线端连接电路，测量三相电路的功率。

五、实验结果及数据处理

表6-8 负载三角形接线测量数据记录

表6-9 负载星型接线（Y型和YN型接线）实验数据记录

表6-10 两表法（两瓦计法）测功率数据记录

计算：

1、验证三相电路中的关系

在对称YN型联接中：

在对称Y形联接中：

在对称联接中：

由以上计算可知：在对称星型电路中，存在

在对称三角形电路中，存在

2、三相四线制的中线的作用

由表6-9中灯的明暗程度可知，当负载不对称时，中线提供各相电流的回路，以保证三相不对称负载的每相电压维持不变。

3、不对称三角形联接相电流的相量图

4、思考题解答

（1）、两表法的适用情况？

答：两功率表法能用于测量三相三线对称与不对称电路的有功功率。

（2）、三相四线制电路能不能用两表法测三相功率？

答：不能。当用两功率表法测量三相四线电路有功功率, 由于两功率表法只能反映电路中正序分量和负序分量的有功功率, 而不能测量电路中零序分量的有功功率。当三相四线电路产生零序电压和零序电流时, 两功率表法测量的功率和电路的实际功率不相符。

（3）、三相四线制电路怎么测量三相功率？

答：在三相四线制中，可以从外部电路上测得各相的相电压和相电流，从而可以根据相电流和相电压分别计算各相功率，然后相加而得总功率，即，电路图如下：

六、实验注意事项

1、本实验采用三相交流电，线电压为220V，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，必须严格遵守先接线，后通电；先断电，后拆线的实验操作原则。

3、每项实验完毕，均需将三相调压器旋柄调回零位，每改变接线均需断开三相电源，以确保人身安全。

4、测量数据时，所需测量的相电压、线电压指的都是负载侧，不要测量电源侧。

5、开始通电时，注意观察电源侧三相表的示数是否对称，若不对称，说明有保险烧断，向指导老师说明情况。

6.、两组实验，每项实验完毕后，均需先找指导老师检查数据，然后再拆线做下一组，避免出现错误后需重新接线浪费时间。

七、讨论与结论

通过本次实验，学会了三相负载星形联接、三角形联接的方法，验证了两种接法时，线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。不仅如此，还巩固了功率表的连接和使用方法，学会了使用探针和电流插把，掌握了三相电路相序的测量方法。通过观察，理解了三相四线制供电系统中的中线作用。最终掌握了三相电路功率测量的常用方法，达到了实验预期目标。

在本次实验中，也遇到了各种不同的问题。例如，由于原理掌握不踏实，导致实验开始时不能很好掌握星型联接和三角形联接的方法，导致实验开始并不太顺利，后来在旁边同学以及老师的指导下，终于圆满完成了实验。其次，在用两表法测功率时发生连线错误，在参考了前几次实验功率表的接法后才接正确。最后，本次实验内容比较多，接线等操作也较为复杂，因此实验过程中要十分仔细。在连好线后，一定要让老师检查一遍电路再开电源，以免连接出错损坏仪器。应该注意的是，由于本次实验采用上百伏的电压，因此实验过程中务必要注意安全，必须待电路检查无误后再开电源，一旦发生问题要先关闭电源再动手更改连线。

综上，本次实验中虽然遇到一些问题，但及时解决，最后顺利完成了实验。感谢实验室老师的悉心指导，以及一起做实验的同学的帮助和配合。

附原始数据：

第二篇：三表法测交流电路等效参数(华电版)

华北电力大学

实验报告

实验名称：三表法测交流电路等效参数

课程名称：电路实验

专业班级：

学生姓名：

学号：

成绩：

指导教师：

实验日期：

一、实验目的及要求

1.熟悉单相交流电路的接线。

2.掌握功率表的基本原理、接线和使用。

3.掌握交流电路等效参数测量的实验方法。

二、所用仪器、设备

三、实验原理

在交流稳态电路中，通过用交流电压表、交流电流表以及功率表分别测量出负载的电压U、电流I和消耗的功率P，计算得到待测负载的等效电阻。等效电抗，在判断负载的性质（感性、容性或阻性），从而用实验的方法确定待测负载的等效阻抗参数，如下图所示，这种方法称为三表法，此为测量工频交流电路参数的基本方法之一。三表法测量负载的电压、电流和功率后，计算其等效参数的基本公式如下：

阻抗模值：

功率因数：

等效电阻：=

等效阻抗：

负载呈感性时的等效电感：

负载呈容性时的等效电容：

四、实验方法与步骤

1.如上图接线，需注意功率表的电流接线端与负载串联，电压线端与负载并联。检查接线后接通电源，旋转调压器升压至需要的电压值；

2.测量阻性负载电压、电流、功率以及功率因数；灯泡3个（一组）；

3.测量感性负载电压、电流、功率以及功率因数；电感或镇流器；

4.测量容性负载电压、电流、功率以及功率因数；电容器4.7μF；

5.测量串联负载电压、电流、功率以及功率因数；

6.测量并联负载电压、电流、功率以及功率因数。

五、实验结果与数据处理

表6-2不同负载等效参数的测量和计算

利用以下公式填满上表：

阻抗模值：

功率因数：

等效电阻：=

等效阻抗：

负载呈感性时的等效电感：

负载呈容性时的等效电容：

经计算得：

由上表可得电压电流相量图：

六、实验注意事项

1、本实验采用三相交流电，相电压为150V，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，不允许串线。

2、自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高，调节电压时，看电压表。每次改接实验线路或实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。旋柄不能用力过猛,必须严格遵守这一安全操作规程。

3、功率表要正确接入电路。功率表不能单独作用，一定要有电压表和电流表监测，使电压表和电流表的量程同功率表电压和电流的量程相同。

4、电感线圈中流过电流不得超过0.4A。

5、换负载时，一定要把电压调至“0”。

6、接线完毕，必须让老师检查，再接通电源，指导老师签完字后，再拆线。

七、预习思考题解答

（1）、答：阻抗模值：，功率因数：，等效电阻：=，

等效阻抗：，由上可得：阻值Z=R+jX=+。电感量=。

（2）、答：与待测负载串联一个容抗适当的实验电容，若待测负载的端电压下降，则判断其为容性，端电压上升则为感性。

证明：设I为电路中的电流，= j为串联的试验电容的容抗，原待测负载为Z=R+j，若串联电容的容抗超过,则电路的整体负载为=R+j-j，由于，|||Z|，所以，待测负载为感性时电流I反而下降了，同理，在待测负载为容性时电流I依然是下降的，不能判断待测负载的阻抗性质，所以。

八、实验总结与讨论

通过本次试验，掌握了交流电路的基本实验方法，学会使用调压器，交流电压表、交流电流表，用功率表测量元件的功率。通过三表法可以通过实验方法测量并计算出负载元件的阻抗。实验中，线路接错会出现报警，也可能烧坏功率表的保险丝，需按照例图仔细检查线路。通过测量发现，被测负载有些不是线性元件。

本次实验第一次接触功率表，不能很好很熟练的使用它，希望在以后的实验中会有所改进。在计算实验数据时，由于对基本概念掌握不够透彻，使得计算时增加了不少麻烦，走了弯路，同时，我们尝试用EXCEL软件来进行数据处理和图像形成，节约了时间，提高了工作效率。

总的来说，本次实验基本达到预期实验目的，多亏了老师的悉心教导和一起做实验的同学配合，预习很重要，上课要认真听老师的讲解。

附原始数据：