记为负值。

图9-2中二瓦法两只功率表的接法是（iA、uAC）与（iB、uBC），此外，还有另外两种连接方法，它们是（iB、uBA）与（iC、uCA）及 （iA、uAB）与（iC、uBC）。

三、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 三相交流电源 三相自耦调压器 交流电压表 交流电流表 功率表 三相灯组负载 电流插孔 型号与规格 3φ0～220V 15W/220V白炽灯 数量 1 1 1 1 2 9 3 备注 EM-09 PEE-03 PEE-03 四、实验内容

1．三相负载星形联接（三相四线制供电）

按图9-3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，并将三相调压器的旋柄置于三相电压输出0V位置，经指导教师检查后，方可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，按数据表格所列各项要求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，记录之。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。

220V 220V

图9-3

表9-1 数据记录表 测量 数据 负载 情况 开灯盏数 线 电流（A） IB IC 线 电压（V） UAB UBC UCA 相 电压（V） UA UB UC 中线 中点 电流 电压 IN（A） UNN（V） A B C IA 相 相 相 3 3 Y0接平衡负3 载 16

Y接平衡负载 3 3 2 2 3 3 3 Y0接不平衡1 负载 Y接不平衡负1 载 2．负载三角形联接（三相三线制供电） 按图9-4改接线路，经指导教师检查后接通三相电源，调节调压器，使其输出线电压为220V，按数据表格的内容进行测试。

A X 220V B Y C Z

图7-4

表9-2 数据记录表

测量数据 负载 情况 开 灯 盏 数 A- B 相 3 1 B-C 相 3 2 A-C 相 3 3 线电压=相电压（v） 线电流（A） UAB UBC UCA IA IB IC 相电流（A） IAB IBC ICA 220V △接三相平衡负载 △接三相不平衡负载 3．用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP 按图9-5线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不得超过功率表电压和电流的量限。

U 220V ~ V 220V ~ W N A B C * A * W V 三 相 Y0 接 负 载 图9-5

经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器输出，使输出线电压为220V，测量时首先将三表按图9-5接入某一相（如B相）进行测量，然后分别将三个表换接到A相和C相，再进行测量，记录于表9-3并进行计算。

表9-3 数据记录表

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开灯盏数 负载情况 A相 Y0接对称负载 Y0接不对称负载 3 1 B相 3 2 C相 3 3 测 量 数 据 PA（W） PB（W） PC（W） 计算值 ΣP （W） 五、实验注意事项

1．本实验采用三相交流市电，线压为380V，应穿绝缘鞋进入实验室。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，必须严格遵守先接线，后通电；先断电后拆线的实验操作原则。

六、预习思考题

1．三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？

2．复习三相交流电路有关内容，分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？

3．本次实验中为什么要通过三相调压器将380V的市电线电压降为220V的线电压使用？

七、实验报告

1．用实验测得的数据验证对称三相电路中的3关系。

2．用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。 3．不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？

4．根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。

5．总结、分析三相电路功率测量的方法与结果。 6．心得体会及其他。

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实验十 单相铁心变压器特性的测试

一、实验目的

1．通过测量，计算变压器的各项参数。 2．学会测绘变压器的空载特性与外特性。

二、原理说明

1．如图10-1所示测试变压器参数的电路，由各仪表读得变压器原边（AX设为低压侧）的U1、I1、P1及副边（ax设为高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的各项参数值。

图10-1

电压比 Ku?U1U2， 电流比 Ks?I2I1，原边阻抗 Z1?U1I1， 副边阻抗 Z2?U2I2， 阻抗比NZ=Z1Z2，负载功率P2?U2I2cos?，损耗功率 P0?P1?P2，功率因数?1?22原边线圈铜耗PCu1?I1R1，副边线圈铜耗PCu2?I2R2， 铁耗 PFe?P0?(PCu1?PCu2)

P1， U1I2．变压器空载特性测试

铁芯变压器是一个非线性元件，铁心中的磁感应强度B决定于外加电压的有效值U，当副边开路（即空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲线（B—H曲线）是一致的。

空载实验通常是将高压侧开路，由低压侧通电进行测量，又因空载时功率因数很低，故测量功率时应采用低功率因数瓦特表，此外因变压器空载时阻抗很大，故电压表应接在电流表外侧。

3．变压器外特性测试

为了满足实验装置上三组灯泡负载额定电压为220V的要求，故以变压器的低压（36V）绕组作为原边，220V的高压绕组作为副边，即当作一台升压变压器使用。在保持原边电压U1=36V不变时，逐次增加灯泡负载（每只灯为15W），测定U1、U2、I1和I2，即可绘出变压器的外特性，即负载特性曲线U2=f（I2）

三、实验设备 序号 1 2 3 名 称 单相交流电源 三相自耦调压器 交流电压表 型号与规格 0～200V 数量 1 1 2 备注 19

4 5 6 7 交流电流表 功率表 试验变压器 白炽灯 36V/220 50VA 15W/220V 2 1 1 3 EM09 PEE-03 四、实验内容

1．用交流法判别变压器绕组的极性。

2．按图10-1线路接线，AX为低压绕组，ax为高压绕组，即电源经调压器TB接至低压绕组，高压绕组接220V，15W的灯组负载（用3只灯泡并联获得），经指导教师检查后方可进行实验。

3．变压器外特性测试：合上交流电源，调节调压器使变压器原边电压U1=UN=36V，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻的值，从空载到额定负载范围内测试表10-1所示四项，共取6~7组数据，记录于表中，绘制变压器的外特性曲线U2=f(I2)。测取数据时，I2=0和I2=I2N=0.227A必测。

表10-1 数据记录表 U1(V) I1 (A) P1 (W) U2 (V) I2 (A) 36 36 实验完毕将调压器调回零位，断开电源。

4．变压器空载特性测试：将高压线圈（副边）开路，确认调压器处在零位后，合上电源，调节调压器的输出电压，使U1从0逐次上升到42V (1.2倍的额定电压)，分别记录各次测得的U1，U2和I1，填入表10-2中，绘制变压器的空载特性曲线U1=f(I1)。其中U1=UN的点必须测，并在该点附近取的点应密些。

表10-2 数据记录表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 实 验 数 据 U1（V） 15 20 25 30 33 36 39 42 I1（A） P1（W） U2（V） 36 36 36 36 五、实验注意事项

1．本实验是将变压器作为升压变压器使用，并用调节调压器提供原边电压U1，故使用调压器

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