Multisim三相电路仿真实验

实验六 三相电路仿真实验

一、实验目的

1、 熟练运用Multisim正确连接电路,对不同联接情况进行仿真;

2、 对称负载和非对称负载电压电流的测量,并能根据测量数据进行分析总结; 3、 加深对三相四线制供电系统中性线作用的理解。 4、 掌握示波器的连接及仿真使用方法。 5、 进一步提高分析、判断和查找故障的能力。 二、实验仪器

1.PC机一台 2.Multisim软件开发系统一套 三、实验要求

1.绘制出三相交流电源的连接及波形观察 2.学习示波器的使用及设置。 3.仿真分析三相电路的相关内容。 4.掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明

1、负载应作星形联接时,三相负载的额定电压等于电源的相电压。这种联接方式的

特点是三相负载的末端连在一起,而始端分别接到电源的三根相线上。

2、负载应作三角形联接时,三相负载的额定电压等于电源的线电压。这种联接方式的特点是三相负载的始端和末端依次联接,然后将三个联接点分别接至电源的三根相线上。

3、电流、电压的“线量”与“相量”关系

测量电流与电压的线量与相量关系,是在对称负载的条件下进行的。画仿真图时要注意。

负载对称星形联接时,线量与相量的关系为:

U?3UPI?IP(1)L (2)L 负载对称三角形联接时,线量与相量的关系为:

I?3IPU?UP(1)L (2)L 4、星形联接时中性线的作用

三相四线制负载对称时中性线上无电流,不对称时中性线上有电流。中性线的作用是能将三相电源及负载变成三个独立回路,保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。

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如果中性线断开,这时线电压仍然对称,但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏,各相负载承受的相电压高低不一,有的可能会造成欠压,有的可能会过载。

五、实验内容及参考实验步骤 (一)、建立三相测试电路如下:

X1V1UJ351Key = C0220 V 220 V 50 Hz 0Deg V2X2N220 V 50 Hz 120Deg V3V2220 V 6N'X3W3220 V 50 Hz 240Deg 220 V X4J14J2Key = B220 V 0Key = A

图1 三相负载星形联接实验电路图

1.接入示波器:测量ABC三相电压波形。并在下表中绘出图形。

Timebase:_________/DIV 三相电压相位差:φ=__________。

(二)、三相对称星形负载的电压、电流测量

(1)使用Multisim软件绘制电路图1,图中相电压有效值为220V。

(2)正确接入电压表和电流表,J1打开,J2 、J3闭合,测量对称星形负载在三相四线制(有中性线)时各线电压、相电压、相(线)电流和中性线电流、中性点位移电压。记入表1中。

(3)打开开关J2,测量对称星形负载在三相三线制(无中性线)时电压、相电压、相(线)

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电流、中性线电流和中性点位移电压,记入表1中。

表1 三相对称星形负载的电压、电流

项目 分类 有中 负载对称 性线 无中 性线 线电压/V UUV UVW UWU 相电压/V UUN UVN UWN IU 线电流/A IN’N/A UN’N/V IV IW (4)根据测量数据分析三相对称星形负载联接时电压、电流“线量”与“相量”的

关系。

结论:

(三)、三相不对称星形负载的电压、电流测量

(1)正确接入电压表和电流表,J1闭合,J2 、J3闭合,测量不对称星形负载在三相四线制(有中性线)时各线电压、相电压、相(线)电流和中性线电流、中性点位移电压。记入表2中。

(2)打开开关J2,测量不对称星形负载在三相三线制(无中性线)时各线电压、相电压、相(线)电流、中性线电流和中性点位移电压,记入表2中。

表2 三相不对称星形负载的电压、电流 项目 分类 负载不 对称 有中性线 无中性线 线电压/V UUV UVW UWU 相电压/V UUN UVN UWN 线电流/A IU IV IW IN’N/A UN’N/V (3)根据测量数据分析,说明三相负载不对称时中性线的主要作用,由此得出为什

么中性线不允许加装熔断器的原因?

在负载不对称的时候依然获得的对称的相电压。 结论:

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