三项交流电路设计课程设计
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大学
课 程 设 计 报 告
所属院系： 电气工程学院
专 业： 电气工程及其自动化
课程名称： 电 路
设计题目： 三相交流电路
班 级：
学生姓名：
学生学号：
指导老师 :
完成日期： 2017年6月28日
课程设计题目 三相交流电路
要求完成的内容：
（1）掌握三相负载做星形和三角形连接的方法，
（2）验证并分析三相负载的相电压与线电压、相电流与线电流之间的关系
（3）对三相星形不对称负载所发生的现象加以分析说明。
（4）熟悉并掌握Multisim的使用及基本操作。绘制出基本电路图。
要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。
（2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求。
（3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，认真完成设计报告。
评分标准：
（1）设计思路是否清晰；（2）单元电路正确与否；（3）整体电路是否完整及满足
设计要求；（4）说理说明是否正确；（5）报告格式及版面是否清晰。
指导教师评语：
评定成绩为：
指导教师签名： 201 年 月 日
电气短学期课程设计
三相交流电路
一．实验目的
1.掌握三相负载做星形和三角形连接的方法，
2.验证并分析三相负载的相电压与线电压、相电流与线电流之间的关系。
3.对三相星形不对称负载所发生的现象加以分析说明。
4.熟悉并掌握Multisim的使用及基本操作。绘制出基本电路图。
二．三项负载做星形连接
1.定义
如图2-1所示，当ZA=ZB=ZC=Z时，称为对称三项负载。
电压向量关系：..303AAB （1）
有效值关系：p3t （2）
2.实验工具
Multisim软件
3.星形连接的对称三项负载电路图
图2-1星形连接的对称三项负载电路图
4.对称三相电路负载作星形相电压与线电压的实验图
图2-2对称三相电路负载作星形的实验图（有中线）
图2-3对称三相电路负载作星形的实验图（无中线）
5.对称三相电路负载作星形数据分析
表1 对称三相电路负载作星形实验数据
测量项目 Y0连接 Y连接
线电流
相电流 IA(A) 0.220 0.220
IB(A) 0.220 0.220
IC(A) 0.220 0.220
线电压 UAB(V) 381.051 381.051
UBC(V) 381.051 381.051
可以验证：对称三相电路负载做星形连接时，线电流与相电流相等，线电压是相电压的3倍。
三．不对称三相电路负载做星形连接
1.定义
如图2-1，当ZA≠ZB≠ZC≠Z时，称为不对称三相负载。在星形联接的不对称三项负载电路中，若要保证三相不对称负载的相电压对称，必须采用三相四线制接法，即必须有中线。
2.实验工具
Multisim软件
3.三相星形不对称负载实验图
图3-1星形单相不对称负载实验图（有中线）
UCA(V) 381.051 381.051
相电压 UAN(V) 220 220
UAN(V) 220 220
UAN(V) 220 220
备注 Y0连接表示有中线，Y连接表示无中线
图3-2星形单相不对称负载实验图（无中线）
图3-3星形三相不对称负载实验图（有中线）
图3-4星形三相不对称负载实验图（无中线）
4.不对称三相电路负载做星形数据分析
表2 单项不对称电路负载作星形实验数据
测量项目 单相不对称负载
Y0联接 Y联接
线电流
相电流 IA(A) 0.220 0.329
IB(A) 0.220 0.252
IC(A) 0.220 0.252
线电压 UAB(V) 381.051 381.051
UBC(V) 381.051 381.051
UCA(V) 381.051 381.051
相电压 UAN(V) 220 164.999
UAN(V) 220 252.042
UAN(V) 220 252.042
备注 Y0联接表示有中线，Y联接表示无中线
表3 三项不对称电路负载作星形实验数据
测量项目 三相不对称负载
Y0联接 Y联接
线电流
相电流 IA(A) 0.217 0.361
IB(A) 0.220 0.345
IC(A) 0.221 0.361
线电压 UAB(V) 381.051 381.051
UBC(V) 381.051 381.051
UCA(V) 381.051 381.051
相电压 UAN(V) 217.944 361.678
UAN(V) 220.889 345.019
UAN(V) 221.181 361.678
备注 Y0联接表示有中线，Y联接表示无中线
可以验证：不对称三相负载做星形连接时，有中线，则线电流与相电流相等，线电压是相电压的3倍；无中线，则上述关系不成立。
四.三项负载做三角形连接
1.线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系
电流向量关系：303ABA （3）
有效值关系：pt3；pt （4）
2.实验工具
Multisim软件
3.三角形连接的对称三项负载电路图
图4-1三角形连接的对称三项负载电路图
4.三角形连接的对称三项负载实验图
图4-2三角形连接的对称三项负载实验图
5.对称负载做三角形连接数据分析
表4对称负载做三角形连接实验数据
测量项目 对称三项负载
线电流
IA(A) 0.660
IB(A) 0.660
IC(A) 0.660
线电压 UAB(V) 381.051
UBC(V) 381.051
UCA(V) 381.051
相电压 UAN(V) 381.051
UAN(V) 381.051
UAN(V) 381.051
相电流 IAB(A) 0.381
IBC(A) 0.381
ICA(A) 0.381
可以验证：对称三相电路负载做三角形连接时，线电压与相电压相等，线电流是相电流的3倍。
五.附录
1.对称三相电路负载做星形（有中线）实验结果
图5-1对称三相电路负载做星形（有中线）实验结果图
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
2.对称三相电路负载做星形（无中线）实验结果
图5-2对称三相电路负载做星形（无中线）实验结果图
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
3.单相不对称电路负载做星形（无中线）实验结果
图5-3 单相不对称电路负载做星形（无中线）实验结果图
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
4.三相不对称电路负载做星形（无中线）实验结果
图5-4 三相不对称电路负载做星形（无中线）实验结果图
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
5.单相不对称电路负载做星形（有中线）实验结果
图5-5单项不对称三相电路负载做星形（有中线）实验结果
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
6.三相不对称电路负载做星形（有中线）实验结果
图5-6 三相不对称电路负载做星形（有中线）实验结果
从左到右依次为相电压、线电压、相电流、线电流
7.对称三相电路负载做三角形连接实验结果
图5-7对称三相电路负载做三角形连接实验结果
从上到下依次为线电压、相电压、线电流、相电流
六.收获与体会
本次课程设计的题目是三相交流电路，平时上课时，我们在接线板上接过三相交流电路，这一次是用Multisim软件进行仿真实验，目的都是一样的，都是验证三相交流电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系。当然，使用Multisim软件的准确度更高。通过这次实验，我对Multisim软件的使用更加熟练，也对三相交流电路有了更好的了解。这次实验对我最大的考验其实是设计，电路的设计不难，但也需要花一些心思。所以通过这次实验，让我对设计电路也有了一些提高。
