实验七 三相电路功率的测量

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1、电路实验七三相电路功率的测量1.实验目的1.1学习用一功率表法和二功率表法测量三相电路的有功功率。1.2进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法。2.实验原理三相负载根据其额定值和电源电压，可作星形（Y）连接或三角形（△）连接，对称三相负载作Y连接时，。中线电流I0=0，可以不接中线。对称三相负载作△连接时，。U1和UP分别为线电压和相电压，I1和IP，分别为线电流和相流。不对称三相负载作Y连接时，中线电流I0≠0，必须有中线。这时仍有。的关系，即负载上的相电压仍对称。如果无中线，则，负载较小的那一相的相

2、电压较高，相电压不对称，使负载不能正常工作。因此，照明电路都采用有中线的三相四线制（Y）接法。而且为了防止中线断开，不允许在中线上安装熔断器和开关。不对称三相负载作△连接时，。这时只要电源的3个线电压对称，不对称负载的3个相电压仍对称，对电器设备没有影响。三相负载消耗的总功率等于每相负载消耗的功率之和，所以对于任何三相负载，都可以采用三瓦特表法测定功率。三瓦特表法就是用3只瓦特表分别测量每相负载的功率，然后相加。在负载不变的情况下，也可以用一只瓦特表依次测量各相负载率，然后相加即得三相总功率。当负载对

3、称时，每相的有功功率相等，所以只要用一个瓦特表测出任意一相的功率再乘以3，即得三相总功率。这种测量功率的方法叫一瓦特表法。以上方法在实际应用中很不方便，所以较少采用。对于三相三线制电路，不论负载对称还是不对称，是星形接法还是三角形接法，都可以采用二瓦特表测量其功率，因此二瓦特表法得到了广泛的应用。下面以星形接法的三相对称负载为例，说明二瓦特表法的原理。三相电路的瞬时功率P的求解过程如下；图1因此用两个瓦特表可以测量三相功率，其接法如图1所示。第一个功率表Wl的读数为第二个功率表W2的读数为但要注意，两

4、个功率表的读数分开是毫无意义的，因为一个功率表读数并不代表电路中哪一部分的功率。图2下面来分析一下不同性质（电阻、感性、容性）的负载对两个瓦特表读数的影响。从图1可知为相电压与相电流的相位差角。3.实验设备序号名称型号与规格数量备注1三相自耦调压器12交流电压交流电流表11D38-1D37-13功率表及功率因数表1D34-24三相灯组负载1DG084.实验内容与步骤（1）用一瓦特表法测定三相功率对称Y接法以及不对称Y联接三相负载的总功率的测量均可实验按图3a线路接线。线路中可以用电流表和电压表监视该相

5、的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。经指导教师检查后，接通三相电源，调节三相调压器，使输出线电压为220V，按表1的要求进行测量及计算。图3一功率表法和二功率表法测量三相电路的有功功率用一瓦特表法测定三相功率接线图表1一功率表法测量三相电路的有功功率负载情况接灯盏数测量数据计算值A相B相C相PA／WPB／WPC／WΣP／WY联结对称负载333Y联结不对称负载123首先将功率表按图3a接入A相进行测量，然后再换接到B相和C相进行测量。验证当三相负载对称时，只需测量一相功率，将数值乘以3，即可得

6、到总功率。当负载不对称时，将测得的三相功率相加即可得到总功率。（2）用二瓦特表法测定三相负载的总功率1)按图3b接线，将三相灯组负载接成Y形接法，接入功率表。经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器的输出线电压为220V，按表2的内容进行测量。表2二功率表法测量三相电路的有功功率负载情况接灯盏数测量数据计算值A相Ｂ相Ｃ相P1／WP2／WΣP／WY接对称负载333Y接不对称负载123△接对称负载333△接不对称负载123验证三相功率总和ΣP＝P1＋P2，而P1、P2本身不含实际意义。（3）将三相灯组负

7、载改成△形接法，重复(2)的测量步骤，数据记入表2中。4.预习要求1）明确实验目的，预习三相电路功率的基本概念和功率测量的有关知识；2）绘制电路图，并对所用负载分别进行功率计算；3）写出实验预习报告，列出实验测试表格备用；5.思考题如图3b所示测量电路，设ZA、ZB、ZC相等，电源相序为A—B—C。试回答：1）P1=P2,则负载是什么性质（阻性、感性或容性）？2）若P1>P2,则负载是什么性质?3）如何用一表法测量对称负载的无功功率？结束