三相电路的相序、电压、电流及功率测量

三相电路的相序、电压、电流及

功率测量

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专业：

实验报告

姓名：学号：

XXX

课程名称： 电路原理实验（甲）Ⅱ 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 三相电路的相序、电压、电流及功率测量 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一、实验目的

1.学会三相电源相序的判定方法；

2.学会三相负载 Y 形联结和Δ 形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流 的测量方法；

3. 熟悉 1 表法测量三相对称电路有功和无功功率的原理与接线方法；

装

4. 熟悉 2 表法测量三相电路有功和无功功率的原理和接线方法；

5. 进一步掌握功率表的接线和使用方法。

订

二、实验原理

1.确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载，一相中接有电容 C，

另两相分别接入大小相等的电阻 R（实验中采用两个相等的白炽灯）。则认定接电容的一相为 U 相，那么，

其余两相中，相电压较高的一相必为 V 相，即所接白炽灯较亮，另一相为 W 相。

2.将三相负载接为 Y 形联结，相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，线电压的有效值是相电压有

效值的 3 倍。电源中性点与负载中性点之间的电压为零。如果负载不对称，则中性线有电流流过，这时

如果将中性线断开，三相负载的各相电压将不再对称。

3.将三相负载接为 Δ 形联结，这时线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则

I  3  I 。若负载不对称，虽然不再有 3 倍的关系，但线电流仍为相应的相电流矢量和，可以通过

线 相

矢量图计算出它们的大小和相位。

4.三相电路功率的测量：三相三线制供电情况下，不论负载对称或不对称，只要连接方式为Y 形联结，且

负载中性点可引出连接线，则可采用一瓦表法测每相有功功率，三相总功率则为每相功率之和。若负载对

称，可采用一瓦表法来测量三相总无功功率，只要将功率表的电流线圈串接于任一条端线，而电压线圈跨

接到另外两条端线之间。同时也可以利用二瓦表法来测量三相负载总功率，若负载对称，也可利用二瓦表

法测量负载的无功功率。

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三、实验接线图

图 1.相序

图 2.一瓦表法测

三相四线制负载 Y

图 3. 一瓦表

图 4. 二瓦表

4

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四、实验设备

1、数字万用表；

2、电工综合实验台；

3.DG05 单相灯负载实验组件。

五、实验步骤

1. 用 Y 形联结的白炽灯和电容组成相序指示器（如图 1），判定三相电源相序；

2.采用三相四线制对称负载 Y 形联结（单相负载采用两个 25W/220V 灯泡和两个 1  F /630V 电容并联组成），

如图 2，测量各线电压、线电压、线电流及中性线电流，并用一瓦表法测量各相负载的有功功率，记录数

据；

3. 采用三相四线制不对称负载 Y 形联结（将 W 相负载中的电容去掉），测量各线电压、相电压、线电流及

中性线电流，并用一瓦表法测量各相负载的有功功率，记录数据；

4. 断开中性线，重复步骤 3 中的各项测量，并用二瓦表测量此时的有功功率；

5.采用三相对称负载  形联结，测量各线电压、线电压、相电流，记录数据；

6.用二瓦表法测量负载  形联结电路的有功功率和无功功率，用一瓦表法测量负载电路的无功功率。

六、实验数据记录

表 1 三相四线制对称负载 Y 形联结

线电流/mA

U 相

相电压/V 124.8

有功功率/W

21.91

线电压/V

U UV=217.1

199

V 相

204

125.1

22.63

U

VW

=218.0

W 相

199 125.2 22.11

U WU=218.0

中性线电流=0mA

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表 2 三相四线制不对称负载 Y 形联结

线电流/mA

U 相 V 相 W 相

199 204 169

相电压/V 125.1 125.2 125.3

有功功率/W

22.01 22.66 21.78

线电压/V

U

UV

=217.1

U VW=217.4

U

WU

=217.8

中性线电流=88mA

表 3 三相三线制不对称负载 Y 形联结

线电流/mA

U 相

177 196 184

相电压/V 101.1 139.6 137.9

线电压/V

U

UV

功率/W

=217.1

P =44.83W

1

V 相 W 相

U VW=217.3

P =22.95W

2

U

WU

=217.6

表 4 对称负载Δ 形联结

线电压/V

相电流/mA

277

线电流/mA

U 相

214.3

I U =469

V 相

214.4 213.4

283 274

I =482V

W 相

I =477

W

表 5 对称负载Δ 形联结的功率测量

W

二瓦表法

99.03 -52.00

1

W

三相总有功功率

三相总无功功率

49.65 ——

2

148.68

-85.53

一瓦表法

—— -90.07

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七、实验数据分析

在进行对称三相电路测量时 U、V、W 相数据有所偏差，误差可能来源于：

① 调节电源，电源不稳定造成误差。

② 白炽灯和电容的标称值与实际值间有所误差，造成电路不对称。

③ 白炽灯持续发热后，具体参数有所改变。

④ 交流电流表，交流电压表，功率表本身的电阻值对电路造成影响，造成的误差。

八、实验结论

实验采用了一瓦表法和二瓦表法分别测量了（不）对称负载 Y 形联结的电路，对称负载Δ 形联结电

路，实验结果与理论估计值基本符合，但也存在一定的误差。同时在实验过程中要时刻注意人身安全，规

范实验操作，还需要认真和耐心，对于反复出现的实验偏差，应及时排查实验步骤，接线方法等，及时发

现并修正。另外此实验也可进行改造，进一步验证负载 Y 形联结与Δ 形联结的等效转换。

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