电工技术 电工技术

t O

uU U1

V2

V1

W2

W1

U2

t O

uW

t O

uV

N S

实验实验 4 4 三相交流电路 三相交流电路

实验实验 4 4 三相交流电路三相交流电路

4.2 4.2 三相正弦交流电源 三相正弦交流电源

4.4 4.4 负载三角形联接的三相电路 负载三角形联接的三相电路 4.3 4.3 负载星形联接的三相电路 负载星形联接的三相电路

4.5 4.5 实验设备实验设备

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4.1 4.1 实验目的实验目的

4.6 4.6 实验之实验之 1——1—— 三相负载星形联接三相负载星形联接4.7 4.7 实验之实验之 2——2—— 负载三角形联接负载三角形联接4.8 4.8 思考问题思考问题4.9 4.9 下次实验预习要点下次实验预习要点注意：下次实验不按教材写

4.1 4.1 实验目的实验目的 学习三相负载作星形联接、三角形联接的方

法 验证三相电路中线电压与相电压、线电流与

相电流之间的关系 了解中线的作用

4.2 4.2 三相正弦交流电源三相正弦交流电源 一、正弦交流电动势的产生1. 三相交流发电机的工作原理 对称三相绕组：

N

S

定子

横截面

U1

U2

V2

V1

W2

W1

转子

原动机驱动

t O

e1 U1

V2

V1

W2

W1

U2

N

S

t O

e3

t O

e2

三相交流发电机

原动机驱动

燃烧室

燃料锅炉的炉膛 循环水

汽轮机

发电机

3 000r/min

升压变压器

超热高压蒸汽

电能输出

电能的产生电能的产生

火力发电

励磁机

发电机

水轮机

水力发电

U1 、 U2 、 U3

二、三相供电方式1. 三相电源的星形联结

E1

E2

E3

L1

L3

L2

相线

相线

相线

U12

U23

U31

线电压： U12 、 U23 、 U31

三相三线制

N 中性线 U1

U2

U3

相电压： 三相四线制

U1

U3 － U2U12U31

U2

U23

U12 = 3 U1 30o

30o

30o

30o

U23 = 3 U2 30o

U31 = 3 U3 30o

UL = 3 UP

4.3 4.3 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 负载

分为三相负载和单相负载两类 。 单相负载

平均分为三组，构成三相负载，尽可能使三 相电源供电均衡。

L1

L2

L3

N

M3~

大连理工大学电气工程系LFChun 制作

R1

R2

R3

L2

L3

L1

NIN

IL1

IL2

IL3

例实验 分析在照明系统中，中性线的作用。 分析： (1) 有中性线时 无论负载是否对称， 负载电压始终为电源 相电压 UP 。

分析： (1) 有中性线时 无论负载是否对称， 负载电压始终为电源 相电压 UP 。 (2) 无中性线时 ① 若负载对称，则与有 中性线时一样；② 若负载不对称，则每 一相负载上的电压不 相同。

两相负载串联，分压不同，亮度不同

R1

R2

R3

L2

L3

L1

NIN

IL1

IL2

IL3

例实验 分析在照明系统中，中性线的作用。

结论 ① 无中性线时，星形联结的不对称负载上的相 电压不对称。②中性线的作用是保证星形 联结的不对称负载上的 相电压对称。 ③中性线上不允许单独 安装开关或熔断器等。

R1

R2

R3

L2

L3

L1

NIN

IL1

IL2

IL3

4.4 4.4 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路

L2

L3

L1

Z1

Z3

Z2

＋ U1

－

＋ U2

－

－U3

＋

一、负载三角形联结的特点 当负载的额定电压 UN 等于电源的线电压 UL

时，要采取三角形联结方式。 U1 = UL1

U2 = UL2

U3 = UL3

无论负载是否对称， 负载上 承受的电压 是对称的线电压。

I3

－ I3

3. 对称负载时

U1

U2

U3

I1 I2

对称电感性负载

Z1 = Z2 = Z3= | Z |

30o

IL2

IL3

IL1 IL = 3 IP

IL1 = 3 I1 － 30o

IL2 = 3 I2 － 30o

IL3 = 3 I3 － 30o

I1 = I2 = I3 = IP

IL1 = IL2 = IL3 = IL

30o

30o

4.5 4.5 实验设备实验设备序号 名 称 型号与规格 数

量 备注

1可调三相交流

电源 0~450V 1

2交流数字电压

表 0~500V 1

3交流数字电流

表 0~5A 1

4 三相灯组负载 220V 、 15W 白炽灯 9

DGJ-04

5测量电流用的

插座 3DGJ-04

4.6 4.6 实验之实验之 1——1—— 三相负载星形联接三相负载星形联接

图 1 星形接法

实验步骤1. 将电压指示切换开关打到三相调压输出，三相调

压器的旋柄置于输出为 0V 的位置，按图 1 接线。

2. 开启电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相相电压为 220V 。

3. 按数据表格要求的内容完成各项实验，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，特别要注意观察中线的作用。

表 1 负载星形接法实验数据

负载情况

中

线

测量数据 计

算线电压（ V ）

相电压(V)

相（线 )电流(A)

中线电流（ A

）

中点电压(V)

UAB UBC UCA UAO UBO UCO IA IB IC IN UON

对

称

有无

不对称

有无

P

L

U

U

注：对称时每相接 1 盏灯，不对称每相分别接 1 、 2 、 3盏灯

4.7 4.7 实验之实验之 2——2—— 负载三角形联接负载三角形联接

图 2 三角形接法

实验步骤1. 断电电压调零后按图 2 接线。

2. 开启电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相相电压为 220V 。

3. 按数据表格要求的内容完成各项实验，将所测得的数据记入表 2 中。

表 2 负载三角形接法实验数据

负载情况

测量数据 计

算线电压（ V ）

线电流(A)

相电流(A)

UAB UBC UCA IA IB IC IAB IBC ICA

对 称不对称

P

L

U

U

注：对称时每相接 1 盏灯，不对称每相分别接 1 、 2 、 3盏灯

4.8 4.8 思考问题思考问题1. 三相照明电路，为什么通常采用三相四线制而不采用三相三线制供电？

2. 三相四线制中，为什么不允许在中线上接入开关和熔断器？如果中线断了，此时中点电压 UON 将怎么变化？请结合相量图进行分析。

3. 三相负载接成三角形连接时，某相负载开路或短路，其他两项负载是否受影响？为什么？

4.9 4.9 下次实验预习要点下次实验预习要点

了解接触器、按钮、热继电器等控制电器的结构与使用方法

学习异步电动机控制电路的连接

实验 5 异步电动机点动和连续控制电路

实验实验 4 4

结 束结 束

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