实验七三相交流电路的测量数据
一、实验目的
1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。

2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。

二、原理说明
1. 三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接)。

当三相对称负载作Y 形联接时，线电压U L是相电压U p的倍。

线电流I L等于相电流I p，即
U L＝U p，I L＝I p
在这种情况下，流过中线的电流I0＝0，所以可以省去中线。

当对称三相负载作△形联接时，有I L＝I p， U L＝U p。

2. 不对称三相负载作Y 联接时,必须采用三相四线制接法，即Y0接法。

而且中线必须
牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。

若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。

尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。

3. 当不对称负载作△接时，I L≠ Ip，但只要电源的线电压U L对称，加在三相负载上
的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。

三、实验设备
序号名称型号与规格数量备注
1交流电压表0～500V1无
2交流电流表0～5A1无
3万用表无1自备
4三相自耦调压器无1无
5三相灯组负载220V，15W白炽灯9DGJ-04
6电门插座33DGJ-04
四、实验内容
1. 三相负载星形联接（三相四线制供电）
按图 7-1 线路组接实验电路。

即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。

将三相调压器的旋柄置于输出为0V 的位置（即逆时针旋到底）。

经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。

将所测得的数据记入表7-1 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7-1 （表中：Y0代表有中线；Y代表无中线）
测量数据开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）中线
电流
I0(A)
中点
电压
UN0 A
相
B
相
C
相
I A I B I C U AB U BC U CA U A0U B0U C0
Y0接平衡
负载
3 3 3 0.23 0.2
4 0.24 219 218.7 217.6 125.6 127.9 125.
5 0.01
Y接平衡
负载
3 3 3 0.23 0.2
4 0.24 218.6 218.
5 219.
6 128.4 124.9 125.4 3.097
Y0接不平
衡负载
1 2 3 0.08 0.16 0.24 219.9 219.1 218.8 126.6 127.6 126 0.14
Y接不平
衡负载
1 2 3 0.09 0.17 0.20 220.4 219.4 219.1 169.4 142.7 82 52.1
Y0接B相
断开
1 3 0.08 0 0.24 221.3 220.0 219.1 126.7 128.7 125.9 0.22
Y接B相断
开
1 3 0.10 0 0.10 221.4 220.9 219.
2 206.8 214.7 12.32 121.1
2. 负载三角形联接（三相三线制供电）
按图 7-2 改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V，并按表13-2 的内容进行测试。

图7-2
测量
数据
开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（A）相电流（A）
A-B相B-C相C-A相U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA 三相
平衡
3 3 3 215.5215.4214.60.540.540.540.300.320.31
三相
不平
衡
1 2 3 218.4217.2215.50.380.280.480.100.220.31
五实验分析：
1 由表7-1可知对称三相电路中星型负载电流电压数据如下所示：
测量数据开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）
A 相B
相
C
相
I A I B I C U AB U BC U CA U A0U B0U C0
Y0接平衡
负载
3 3 3 0.23 0.2
4 0.24 219 218.7 217.6 125.6 127.9 125.5
（1）U
AB =219 U
A0
=125.6 所以U
AB
/U
A0
=1.744
相对误差=*100%=0.7%
（2）U
BC =218.7 U
B0
=127.9 所以U
BC
/ U
B0
=1.710
相对误差=*100%=1.3%
（3）U
CA =217.6 U
C0
=125.5 所以U
CA
/U
C0
=1.734
相对误差=*100%=0.1%
2 由表7-2可知对称三相电路中三角形负载电流电压数据如下所示：
测量
数据
开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（A）相电流（A）
A-B相B-C相C-A相U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA 三相
平衡
3 3 3 215.5215.4214.60.540.540.540.300.320.31
（1）I
A =0.54 I
AB
=0.30 所以I
A
/ I
AB
=1.8
相对误差=*100%=3.9%
（2）I
B =0.54 I
BC
=0.32 所以I
B
/I
BC
=1.688
相对误差=*100%=2.5%
（3）I
C =0.54 I
CA
=0.31 所以I
C
/ I
CA
=1.742
相对误差=*100%=0.6%
3 .通过实验数据和观察到的现象,如下所示:
测量数据开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）
A
相
B
相
C
相
I A I B I C U AB U BC U CA U A0U B0U C0
Y0接不平
衡负载
1 2 3 0.08 0.16 0.24 219.9 219.1 218.8 126.6 127.6 126
Y接不平衡
负载
1 2 3 0.09 0.17 0.20 220.4 219.4 219.1 169.4 142.7 82
倘若不接中线,会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作。

所以中线起着调节三相电压平衡保护负载和电路的作用。

4不对称三角形联接的负载，不能正常工作。

从实验现象中可以看出不对称三角形负载联接时有的灯亮有的灯暗,从实验数据中也可以分析出。

如下图所示:
测量
数据
开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（A）相电流（A）
A-B相B-C相C-A相U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA 三相
不平
衡
1 2 3 218.4217.2215.50.380.280.480.100.220.31
表中各相相电流显然不相等，所以不能正常工作,故照明负载一般都接成三线四相制。

5相量图如下所示:
因为：I
AB =0.10 I
BC
=0.22 I
CA
=0.31
由余弦定理知：I
A =0.37 I
B
=0.28 I
C
=0.46
I
A
相对误差=*100%=2.6%
I
相对误差=0
B
相对误差=*100%=4.2%
I
C
六实验注意事项
1. 本实验采用三相交流市电，线电压为380V，应穿绝缘鞋进实验室。

实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。

2. 每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。

3. 星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。

4．为避免烧坏灯泡，DGJ-04实验挂箱内设有过压保护装置。

当任一相电压＞245~250V 时，即声光报警并跳闸。

因此，在做Y 接不平衡负载或缺相实验时，所加线电压应以最高相电压＜240V 为宜。