《电路原理》实验指导书(7)

?L1L2?W1A???L1N??W2?B?W3W1??L2L3NCW2L3三相负载图 13-1 图 25-1图 25-2图 13-2 1．三相四线制供电，负载星形联接（即Ｙ0接法）

对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图13-1所示，三个单相功率表的读数为P1、P2、P3，则三相功率P＝P1＋P2＋P3。这种测量方法称为三瓦特表法。对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为P1，则三相功率P＝3P1。

2．三相三线制供电

三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对率。测量电路如图13-2所示，若两个功率表的读数为P1、P2，则三相功率P?P1?P2（代数和）。

3．测量三相对称负载的无功功率

对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相对称负载的总无功功率Ｑ，测试电路如图13-３ 所示。功率表读数，P?UlIlsi?n（显然此时表的读数无实际意义）

其中?为负载的阻抗角，则三相负载的无功功率

L3图 25-3图 13-3 ?L1L2?W1三相对称负载Q?3P。 三．实验设备

1．交流电压表、电流表、功率表 2．三相调压输出电源

3．ＥＥＬ—17B组件（含220Ｖ／40Ｗ灯组９只、电容）或EEL—55组件、EEL—60组件（选配）

四．实验内容

1．三相四线制供电，测量负载星形联接（即Ｙ0接法）的三相功率 （1）用一瓦特表测定三相对称负载三相功率，实验电路如图13-4所示，线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电

VAUA??W2BN?W

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VCN图 25-4图 13-4 压，不要超过功率表电压和电流的量程。经指导教师检查后，接通三相电源开关，将调压器的输出由０调到380Ｖ（线电压），按表13-１的要求进行测量及计算，将数据记入表中。

(2)用一瓦特表测定三相不对称负载三相功率，本实验用一个功率表分别测量每相功率，实验电路如图13-4所示，步骤与（1）相同，将数据记入表13-１中。

表13-１ 三相四线制负载星形联接数据

负 载 情 况 Y0接对称负载 Y0接不对称负载 开 灯 盏 数 Ａ相 3 1 B相 3 2 C相 3 3 测 量 数 据 计算值 PA (W) PB (W) PC (W) Ｐ(W) 2．三相三线制供电，测量三相负载功率

（1）用二瓦特表法测量三相负载‘Ｙ’连接的三相功率，实验电路如图13-5(a)所示，图中‘三相灯组负载’见图(ｂ)，经指导教师检查后，接通三相电源，调节三相调压器的输出，使线电压为220Ｖ，按表13-2的内容进行测量计算，并将数据记入表中。?

（2）将三相灯组负载改成‘Δ’接法，如图(ｃ)所示，重复（１）的测量步骤，数据记入表13-2中。

?UA?AW1A??VWW2BVVC三相灯组负载ABABCC(b)(ｃ)(a)图 25-5图 13-5 表13-2?三相三线制三相负载功率数据 负载情况 Ｙ接对称负载 Ｙ接不对称负载 Δ接不对称负载 Δ接对称负载 3 1 1 3 开 灯 盏 数 Ａ相 B相 3 2 2 3 C相 3 3 3 3 测 量 数 据 P1(W) P2(W) 计 算 值 Ｐ(W) 3．测量三相对称负载的无功功率

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用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，实验电路如图13-6(a)所示 ，

?UAV?WABA三相对称负载ABCABCBWVCC(c)(a)(b)图 25-6图 13-6 (ｄ)图中‘三相对称负载’见图(ｂ)，每相负载由三个白炽灯组成，检查接线无误后，接通三相电源，将三相调压器的输出线电压调到380Ｖ，将测量数据记入表13-3中。

更换三相负载性质，图(a)中的‘三相对称负载’分别按图(ｃ)、图(ｄ)连接，按表13-3的内容进行测量、计算，并将数据记入表中。

表13-３ 三相对称负载无功功率数据

负 载 情 况 测 量 值 计 算 值 Ｕ（Ｖ） Ｉ（Ｖ） P（Var） Q?3P 三相对称灯组（每相３盏） 三相对称电容（每相3.47?F ） 上述灯组、电容并联负载 五．实验注意事项 每次实验完毕，均需将三相调压器旋钮调回零位，如改变接线，均需断开三相电

源，以确保人身安全

六．预习思考题

1．复习二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理。 2．复习一瓦特表法测量三相对称负载无功功率的原理。 3．测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？

4．为什么有的实验需将三相电源线电压调到380Ｖ，而有的实验要调到220Ｖ？

七．实验报告

1．整理、计算表13-1、表13-2和表13-3的数据。

2．根据表13-3的数据，总结负载无功功率什么情况下为零？什么情况下不为零？为什么？

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3．总结、分析三相电路功率测量的方法。 4．心得体会及其它

实验十四 直流双口网络研究

一．实验目的

1．加深理解双口网络的基本理论； 2．掌握直流双口网络传输参数的测试方法。

I1U1双口网络I2U2??二．原理说明

??1．双口网络的基本概念

图 14－1对于任何一个线性双口网络，通常关心的往往只图 14-1 是输入端口和输出端口电压和电流间的相互关系。双

口网络端口的电压和电流四个变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。本实验采用输出口的电压Ｕ2和电流Ｉ2作为自变量，以输入口的电压Ｕ1和电流Ｉ1作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程，如图14-1所示的无源线性双口网络的传输方程为

U1?AU2?B(?I2)I1?CU2?D(?I2)

式中的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值，这四个参数表征了该双口网络的基本特性。

2．双口网络传输参数的测试方法 （1）双端口同时测量法

在网络的输入口加上电压U1，在两个端口同时测量其电压和电流,由传输方程可得Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个参数：

A?U1U2U1?I2I1U2I1?I2I2?0（令I2?0，即输出口开路时测得U1、U2数据之比即A值）

B?U2?0（令U2?0,即输出口短路时测得U1、I2数据之比即B值）

C?I2?0（令I2?0，即输出口开路时测得I1、U2数据之比即C值）

D?U2?0(令U2?0,即输出口短路时测得I1、I2数据之比即D值）

（2）双端口分别测量法?

先在输入口加电压，而将输出口开路和短路，测量输入口的电压和电流,由传输方程可得：?

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R10?U1A? （令I2?0，即输入口加电压U1输出口开路时测得I1数据，U1、I1CI1之比即为A与C之比）

R1S?U1B即输入口加电压U1输出口短路时测得I1数据，U1、? (令U2?0，

I1DI1之比即为B与D之比）?

然后在输出口加电压，而将输入口开路和短路，测量输出口的电压和电流,由传输方程可得：

R20?U2D? （令I1?0，即输出口加电压U2输入口开路时测得I2数据，U2、I2CI2之比即为D与C之比）

R2S?U2B? (令U1?0，即输出口加电压U2输入口短路时测得I2数据，U2、I2AI2之比即为B与A之比）

R10,R1S,R20,R2S分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻，这

四个参数中有三个是独立的，因此，只要测量出其中任意三个参数（如R10,R20,R2S），与方程ＡＤ－ＢＣ＝１（双口网络为互易双口，该方程成立）联立，便可求出四个传输参数：? A?R10/?R20?R2S?, B?R2SA, C?A/R10, D=R20C。?

3．双口网络的级联

双口网络级联后的等效双口网络的传输参数亦可采用上述方法之一求得。根据双口网络理论推得：双口网络1与双口网络2级联后等效的双口网络的传输参数，与网络1和网络2的传输参数之间有如下的关系：?

A?A1A2?B1C2, B?A1B2?B1D2,C?C1A2?D1C2, D?C1B2?D1D2, ?

三．实验设备

1．直流电压表、直流毫安表 2．恒压源0～30V 3．EEL—01组件

四．实验内容

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