电路原理交流实验箱实验指导书

一、概 述

交流电路实验箱是根据“电工基础”“电路原理”“电路分析”等课程所开发设计的强电类典型实验项目而设计的。版面设有Y型和△型变化法的三相灯组负载，日光灯实验组件，单相铁心变压器，电流互感器，R L C元件组，三相四线输入接线端子，三相电流插座，三相双掷开关及各种带绝缘护套的连接插头线，数字交流电压表、数字交流电流表、智能型多功能数字功率、功率因数表等。设计合理紧凑，操作方便。

二、技术性能指标

1、工作电源：三相四线AC380V±10％ 50Hz 2、使用环境条件：温度-10℃-40℃

湿度＜80％ 3、实验箱外型尺寸：520mm×390mm×180mm

4、数字交流电压表：

三位半LED数码管显示，测量范围AC0～450V，精度0.5级。 5、数字交流电流表：

三位半LED数码管显示，测量范围AC0～2A，精度0.5级。 6、智能数字功率、功率因数表：

可测试：视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数，精度0.5级。

6.1产品的主要性能特点： 本仪表可应用于交流功率或直流功率的测量与控制。 6.2、五位LED数码管显示，前四位显示测量参数，从0.01～99.99W到1～9999KW，六档量程自动转换，最小分辨力为0.01W（10mW），末位数码管显示测量参数的单号符号。 6.3、视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数等参数通过按钮可轮换显示。

6.4、仪表具有上、下限报警控制功能，内置继电器及蜂鸣器；用户可根据需主要技术指标： 功率测量范围 电流测量范围 电压测量范围 基本误差 环境条件 0.01～99.99W、0.1～999.9W、1～9999W、 0.01KW～99.99KW、0.1KW～999.9KW、1KW～9999KW 1.000A～9999A任意量程可设置 0.1V～999.9V单量程 ±（1%量程+5个字） 工作温度：0℃～40℃ 相对湿度≤80℃RH 要自行选择设置视在功率、电流、电压报警。

＜180VA

显示字高

LED 0.56红色 三、操作方法及说明

1、将该仪器三相电源插头插入三相电源插座。插入前，要先检查电源应是三相四线380V。接入后面板上三相电源接线端子带电，方可引出使用。使用时要从保险管右边“U、V、W、N”引出。

2、打开仪表部分船形开关，仪表带电工作，方可使用，电压、电流表使用时正确接入即可；功率、功率因数使用说明如下。

仪表的面板上设有5个LED指示灯、3个设定控制按狃（分别为K4、K1、K2、K3）、1个蜂鸣器自锁开关K4。

High 指示灯亮：表示上限报警控制信号输出状态。 Low 指示灯亮：表示下限报警控制信号输出状态。

有功 指示灯亮：表示仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。 无功 指示灯亮：表示仪表显示读数为无功功率。 K1键为在设定状态下为功能设定键及确认键。

K2键在设定状态下为左右移位键（← →）；在测量状态为视在功率、有功功率、无功功率显示功能选择键。

K3在设定状态下为数字设定键和功能转换键（↑↓）；在测量状态下为功率、电压、电流、频率、功率因数显示功能选择键。 显示部分：

末位数码管为被测参数符号指示管，“P”表示功率，“H”表示频率，“C”表示功率因数，“A”表示电流，“V”表示电压。

1、在功率测量状态下，如果功率值超过9999W，仪表的●KW指示灯亮，此时仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。

2、测量状态下，末位数码管显示“P”，仪表显示值为视在功率；按K2键●

有功 指示灯亮，此时仪表显示值为有功功率值；按K2键●无功 指示灯亮，此时仪表显示值为无功功率值；再次按下K2键，●无功 指示灯灭，表示恢复视在功率测量。

3、测量状态下，末位数码管显示“P”，仪表显示值为视在功率；按K3键，末尾数码管显示“U”，此时仪表显示值为电压值；按K3键，末位数码管显示“A”，此时仪表显示值为电流值；再按K3键，末位数码管显示“H”，此时仪表显示值为频率值；按K3键，末位数码管显示“C”，此时仪表显示值为功率因数值，按下K3键，末位数码管显示“P”，此时仪表显示值为功率值。

4、报警：显示到达设置值后，High指示灯亮：表示上限报警控制信号输出状态；或Low指示灯亮：表示下限报警控制信号输出状态；蜂鸣器发出报警音，同时表内继电器吸合或断开，输出控制信号。

四、使用注意事项

1、根据不同的连接方法选择合适的电源（220V或380V）。

2、实验时，不使用的仪表可以暂时关掉，减少不必要的损耗。

3、接线一定要经过三刀双掷开关，以防出现问题时及时切断电源。

4、实验时，若发现异常现象，应立即关断电源查找原因，排除故障，切记不允许在通电的情况下查找原因。

5、实验过程中如果需要更改接线时，必须切断电源后才能拆接线，以免触电。 6、实验完毕，必须先关掉电源，拔出电源插头，并将仪器设备工具导线等按规定整理好。

五、实验项目

实验一、用三表法测量交流电路等效应参数 实验二、日光灯电路实验、改善功率因素实验 实验三、单项铁心变压器特性测试 实验四、电流互感器实验 实验五、变压器同名端判断

实验六、R、L、C元器件特性及参数测试 实验七、三相交流电路电压、电流的测量 实验八、三相交流电路功率的测量 实验九、功率因数及相序的测量

实验一 用三表法测量电路等效参数

一、实验目的

1、学会用交流电压表、 交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数的方法。 2、学会功率表的接法和使用。

二、实验原理 1、正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。 计算的基本公式为：

阻抗的模:Z?等效电阻R?UI2, 电路的功率因数cos??PUI

PI?Zcos?, 等效电抗X?Zsin?

或X?XL?2?fL,X?XC?12?fC

（a）

（b）

图1-1 并联电容测量法

2、阻抗性质的判别方法：可用在被测元件两端并联电容或将被测元件与电容

串联的方法来判别。其原理如下： (1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容,若串接在电路中电流表的读数增大，则被测阻抗为容性，电流减小则为感性。

图1-1(a)中，Z为待测定的元件，C'为试验电容器。(b)图是(a)的等效电路，

图中G、B为待测阻抗Z的电导和电纳，B'为并联电容C' 的电纳。在端电压有效值不变的条件下，按下面两种情况进行分析：

①设B＋B'＝B\，若B'增大，B\也增大，则电路中电流I 将单调地上升，故可判断B为容性元件。 ②设B＋B'＝B\，若B'增大，而B\先减小而后再增大，电流I 也是先减小后上升，如图1-2所示，则可判断B为感性元件。

由以上分析可见，当B为容性元件时，对并联电容C'值无特殊要求；而当B为感性元件时，B'<│2B│才有判定为感性的意义。B'>│2B│时，电流单调上升，与B为容性时相同，并不能说明电路是感性的。因此B'<│2B│是判断电路性质的可靠条件由此得判定条件为C??

2B?。

(2)与被测元件串联一个适当容量的试验电容，若被测阻抗的端电压下降，则

1〈2X式中X 为被测阻抗的电抗值，?判为容性，端压上升则为感性，判定条件为

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