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三相電路功率的測量實驗說明

一、實驗目的
1.學會用功率表測量三相電路功率的方法。
2.掌握功率表的接線和使用方法。
二.原理說明

1.三相四線制供電,負載星形聯(lián)接(即Y0接法)
對于三相不對稱負載,用三個單相功率表測量,測量電路如圖25-1所示,三個單相功率表的讀數(shù)為W1、W2、W3,則三相功率=W1+W2+W3,這種測量方法稱為三瓦特表法;對于三相對稱負載,用一個單相功率表測量即可,若功率表的讀數(shù)為W ,則三相功率=3W,稱為一瓦特表法。

2.三相三線制供電


3.測量三相對稱負載的無功功率

三、實驗設備
1.三相交流電源; 
2.交流電壓、電流、功率、功率因數(shù)表;
3.NEEL-17B組件。

四、實驗內(nèi)容
1.三相四線制供電,測量負載星形聯(lián)接(即Y0接法)的三相功率
1)用一瓦特表法測定三相對稱負載三相功率,實驗電路如圖25-4所示,線路中的電流表和電壓表用以監(jiān)視三相電流和電壓,不要超過功率表電壓和電流的量程。經(jīng)指導教師檢查后,接通三相電源開關,將調(diào)壓器的輸出由0調(diào)到380V(線電壓),按表25—1的要求進行測量及計算,將數(shù)據(jù)記入表中。
2)用三瓦特表法測定三相不對稱負載三相功率,本實驗用一個功率表分別測量每相功率,實驗電路如圖25-4所示,步驟與(1)相同,將數(shù)據(jù)記入表25—1中。
表25—1三相四線制負載星形聯(lián)接數(shù)據(jù)

負 載 情 況 開  燈  盞  數(shù) 測  量  數(shù)  據(jù) 計算值
A相 B相 C相 PA (W) PB (W) PC (W) P(W)
Y0接對稱負載 3 3 3        
Y0接不對稱負載 1 2 3        
2.三相三線制供電,測量三相負載功率
1)用二瓦特表法測量三相負載‘Y’連接的三相功率,實驗電路如圖25-5(a)所示,圖中‘三相燈組負載’見圖(b),經(jīng)指導教師檢查后,接通三相電源,調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出,使線電壓為220V,按表25—2的內(nèi)容進行測量計算,并將數(shù)據(jù)記入表中。

2)將三相燈組負載改成‘Δ’接法,重復(1)的測量步驟,數(shù)據(jù)記入表25—2中。
表25—2三相三線制三相負載功率數(shù)據(jù)

負載情況 開  燈 盞  數(shù) 測  量  數(shù)  據(jù) 計 算 值
A相 B相 C相 P1(W) P2(W) P(W)
Y接對稱負載 3 3 3      
Y接不對稱負載 1 2 3      
Δ接不對稱負載 1 2 3      
Δ接對稱負載 3 3 3      
3.測量三相對稱負載的無功功率
用一瓦特表法測定三相對稱星形負載的無功功率,實驗電路如圖25—6(a)所示 ,圖中‘三相對稱負載’見圖(b),每相負載由三個白熾燈組成,檢查接線無誤后,接通三相電源,將三相調(diào)壓器的輸出線電壓調(diào)到380V,將測量數(shù)據(jù)記入表25-3中。

更換三相負載性質(zhì),圖(a)中的‘三相對稱負載’分別按圖(c)、圖(d)連接,按表
25—3的內(nèi)容進行測量、計算,并將數(shù)據(jù)記入表中。
表25—3三相對稱負載無功功率數(shù)據(jù)

 
五、實驗注意事項
每次實驗完畢,均需將三相調(diào)壓器旋鈕調(diào)回零位,如改變接線,均需新開三相電源,以確保人身安全。
六、預習與思考題
1.復習二瓦特表法測量三相電路有功功率的原理。
2.復習一瓦特表法測量三相對稱負載無功功率的原理。
3.測量功率時為什么在線路中通常都接有電流表和電壓表?
4.為什么有的實驗需將三相電源線電壓調(diào)到380V,而有的實驗要調(diào)到220V?
七、實驗報告要求
1.整理、計算表25-1、表25-2和表25-3的數(shù)據(jù),并和理論計算值相比較。
2.根據(jù)表25-3的數(shù)據(jù),總結(jié)負載無功功率什么情況下為零?什么情況下不為零?為什么?
3.總結(jié)、分析三相電路功率測量的方法。

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