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1、關(guān)于三相交流電路的仿真實驗
莊燁 912113100238
摘要:在Multisim中建立三相交流電路,設(shè)計實驗電路參數(shù),通過軟件所提供的儀表進行仿真實驗,處理實驗數(shù)據(jù),進行實驗分析,研究三相交流電路的特性。
關(guān)鍵詞:三相交流電路、星形連接、中線、三角形連接。
引言:在Multisim仿真軟件中進行模擬實驗,很好的避開了實驗室中場地、設(shè)備、數(shù)量的限制,如同實驗操作臺的界面很好的展示實驗數(shù)據(jù),更方便對三相交流電路的分析,使實驗的結(jié)果更加清晰的展現(xiàn)出來。
實驗目的
學習三相交流電路負載的星形與三角形連接方
2、法。
進一步了解三相交流電路星形與三角形連接時,對稱、不對稱的線、相電壓及線、相電流的關(guān)系。
加深理解中線在三相電路星形連接中的重要性。
實驗原理
在三相電源對稱的情況下,三相負載可以接成星形(Y接)或三角形(△接)。三相四線制電源的電壓值一般是指線電壓的有效值。如“三相380V電源”是指線電壓380V,其相電壓為220V;而“三相220V電源”則是指線電壓220V,其相電壓為127V。
1. 負載作Y形聯(lián)接
當負載采用三相四線制(Yo)聯(lián)接時,即在有中線的情況下,不論負載是否對稱,線電壓Ul 是相電壓UP的倍,線電流Il 等于相電流Ip,即
U1=,I1=Ip
當負載對
3、稱時,各相電流相等,流過中線的電流Io=0, 所以可以省去中線。
若三相負載不對稱而又無中線(即三相三線制Y接)時,UP≠1/Ul ,負載的三個相電壓不再平衡,各相電流也不相等,致使負載輕的那一相因相電壓過高而遭受損壞,負載重的一相也會因相電壓過低不能正常工作。
所以,不對稱三相負載作Y聯(lián)接時,必須采用三相四線制接法,即Yo接法,而且中線必須牢固聯(lián)接,以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱不變。
2. 負載作△形聯(lián)接
當三相負載作△形聯(lián)接時,不論負載是否對稱,其相電壓均等于線電壓,即Ul=Up;若負載對稱時,其相電流也對稱,相電流與線電流之間的關(guān)系為:Il =I
4、p;
若負載不對稱時,相電流與線電流之間不再是關(guān)系即:Il≠Ip
當三相負載作△形聯(lián)接時,不論負載是否對稱,只要電源的線電壓Ul對稱,加在三相負載上的電壓Up仍是對稱的,對各相負載工作沒有影響。
如圖連接實驗電路,示波器顯示如下圖,判斷相序。
Y型連接有中線負載對稱
如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。
連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。
Y型連接無中線負載對稱
如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。
連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。
Y型連接有中線負載不對稱
如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。
連
5、上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。
Y型連接無中線負載不對稱
如圖連接電路,測出線、相電流及中線電流。
連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。
Y型連接
測量值
項目
線電壓
(V)
相電壓
(V)
線(相)電流
(A)
中線電壓
(V)
中線電流
(A)
AB
AC
BC
AO
BO
CO
A
B
C
負
載
對
稱
有中線
225.134
225.136
225.135
129.982
129.984
129.981
0.269
0.269
0.269
6、
0
0.581u
無中線
225.134
225.136
225.135
129.982
129.985
129.981
0.269
0.269
0.269
0.053p
0
負載不對稱
有中線
225.124
225.129
225.123
129.978
129.978
129.978
0.269
0.134
0.269
0
0.134
無中線
225.134
225.128
225.128
119.126
155.980
119.127
0.269
0.161
0.264
25.995
0
三角形連接負載
7、對稱
如圖連接電路,測出線、相電流。
連上電壓表,分別測出線、相電壓。
三角型連接負載不對稱
如圖連接電路,測出線、相電流。
連上電壓表,分別測出線、相電壓及中線電壓。
測量值
項目
線相電壓
(V)
線電流
(A)
相電流
(A)
A
B
C
AB
AC
BC
AO
BO
CO
負載對稱
225.121
225.124
225.124
0.465
0.465
0.465
0.806
0.806
0.806
負載不對稱
225.139
225.128
22
8、5.131
0.465
0.233
0.465
0.806
0.615
0.615
實驗結(jié)果及分析
三相星形負載的三相電路中,不論三相負載對稱與否,三相負載電壓都是相等的,線電壓約是相電壓的3倍。當三相負載對稱時,中線電流位零,且各相的線電流相等;當三線負載不對稱是,中線電流不再為零,線電流也不再相等。三相星形負載的三相電路中,線電壓約是相電壓的3倍。當三相負載對稱時,三相負載電壓是對稱相等的,且各相的線電流相等;當三相負載不對稱時,三相負載電壓不再對稱且線電流也不再相等。在三角形負載三相電路中,當三相負載對稱時,線電流是相電流的3倍;當三相負載不對稱時,三相負載電流不再對稱。