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第3章三相交流电路-练习复习题

第3章:三相交流电路-复习要点基本概念:理解对称三相电压概念,理解相电压、相电流和线电压和线电流的概念,理解三相负载对称和不对称的概念,理解三相负电路中电压、电流的对称性概念,掌握三相负载的联接方法,理解三相四线制供电电路中中线的作用,理解三相电路有功功率、视在功率和无功功率的概念。

分析依据和方法:熟练掌握三相对称负载Y 联接和△联接时,线电压与相电压和线电流与相电流的大小及相位关系,以及线、相电压电流的计算;掌握三相不对称负载Y 联接且有中线时,线电流和中线电流的计算;掌握三相电路有功功率、视在功率和无功功率计算。

基本公式:对称三相电压正相序线、相电压关系︒=∙∙30/3AABU U ,︒=∙∙30/3BBCU U ,︒=∙∙30/3CCAUU三相不对称负载Y 联接有中线或三相对称负载无中线时,线、相电压关系︒=∙∙30/3AABUU,︒=∙∙30/3BBCU U,︒=∙∙30/3CCAUU;p l U U 3=,AA AZU I∙∙=,BBBZ UI∙∙=CCC Z UI ∙∙=,C BANI I I I ∙∙∙∙++=(有中线时)三相对称负载△联接时,线、相电流关系︒-=∙∙30/3ABAI I ,︒-=∙∙30/3BCBI I ,︒-=∙∙30/3CA C I I ;p l I I 3=三相负对称载时三相功率l l l l l l I U S I U Q con I U P 3,3,3==ϕ=三相不对称负载时三相功率CA BC AB C B A P P P P P P P P ++=++=,一、填空题:1.三相对称电压就是三个频率 相同 、幅值 相等 、相位互差 120°的三相交流电压。

2.三相电源的相序有 正序 和 反序 之分。

3.三相电源相线与中性线之间的电压称为 相电压 。

4.三相电源相线与相线之间的电压称为 线电压 。

5.有中线的三相供电方式称为 三相四线制 。

6.无中线的三相供电方式称为 三相三线制 。

7.我国在三相四线制(低压供电系统)的照明电路中,相电压是 220 V ,线电压是 380 V 。

8.倍,其相位比相电压 超前30o。

9.三相四线制负载作星形联接的供电线路中,线电流与相电流 相等 。

10.三相对称负载三角形联接的电路中,线电压与相电压 相等 。

11.对应的相电流 滞后30o。

12.在三相负载作星形联接时,三相负载越接近对称,中线电流就越接近于 0 。

13.在三相对称负载三角形联接的电路中,线电压为220V ,每相电阻均为110Ω,则相电流I P =___ __2A_____,线电流I L =。

14.对称三相电路Y 形联接,若相电压为()οω60sin 220-=t u A V ,则线电压=AB u ()οω30sin 380-t V 。

15.在对称三相交流电路中,已知电源线电压有效值为380V ,若负载作星形联接,负载相电压为_____220V ______;若负载作三角形联接,负载相电压为____380V ____。

16.对称三相交流电路的有功功率ϕcos 3l l I U P =,其中φ角为 相电压与 相电流 的夹角。

17.三相负载的联接方法有 星形连接 和 三角形连接 两种。

18.在不对称三相负载作星形联接的电路中,有中线就能使负载的 相电压 对称。

19.在三相四线制供电线路中,中线上不允许接 熔断器 和 开关 。

20.△三相不对称负载星形连接,各相负载均为电阻性,测得I A =2A ,I B =4A ,I C =4A ,则中线上的电流为 2A 。

21.在三相正序电源中,若A 相电压u A 初相角为45º,则线电压u AB 的初相角为 75º 。

22.在三相正序电源中,若B 相电压u B 初相角为-90º,则线电压u AB 的初相角为 60º 。

23.在三相正序电源中,若C 相电压u C 初相角为90º,则线电压u AB 的初相角为 0º 。

24.在三相正序电源中,若线电压u AB 初相角为45º,则相电压u A 的初相角为 15º 。

25.在三相正序电源中,若线电压u AB 初相角为45º,则相电压u B 的初相角为 -105º 。

26.三相对称电动势的特点是最大值相同、 频率 相同、相位上互差 120° 。

27.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时,则应将负载接成 三角形 。

28.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时,则应将负载接成 星形 。

29.三相电源的线电压 超前 对应相电压3030.三相对称负载作三角形连接时,线电流 滞后 对应相电流30°,且线电流等于相电流的31.在三相交流电路中,三相不对称负载作星形连接,中线能保证负载的 相电压 等于电源的 相电压 。

32.三相交流电路中,只要负载对称,无论作何联接,其有功功率均为 ϕcos 3L L I U P = 。

二、计算题1.已知星形联接的对称三相负载,每相阻抗为40∠25°(Ω);对称三相电源的线电压为380V。

求: 负载相电流,并绘出电压、电流的相量图。

解:UAB =380V Z=40∠25°Ω(1)三相对称电源接入三相对称负载 令 AU =220∠0°V则相线电流 A I =AU /Z =5.5∠-25°V B I =5.5∠-145°Vc I=5.5∠95°V (2) 矢量图如图所示。

2.某一对称三相负载,每相的电阻R=8Ω,XL =6Ω,联成三角形,接于线电压为380V的电源上,试求其相电流和线电流的大小。

解:相量计算:令 A U =380∠0° V 则 AB I = A U /Z =38∠-37° A BC I=38∠-157° A cA I =38∠83° A A I =AB I - cA I =38∠-37°-38∠83°=66∠-67° A B I =66∠-187° A c I=66∠53° A 简单计算:10682222=+=+=LXR Z (Ω)由Ul =380 V,则UP =380 V则相线电流I P = UP /︱Z︱=38A I L =66A3.现要做一个15KW的电阻加热炉,用三角形接法,电源线电压为380V,问每相的电阻值为多少?如果改用星形接法,每相电阻值又为多少? 解:每相功率为P=5KW,三角形接法时,每相电阻为 R=3802/5000=28.9Ω星形接法时,每相电阻为 R=2202/5000=9.68Ω4.已知星形联接的对称三相负载,每相阻抗为10(Ω);对称三相电源的线电压为380V。

求: 负载的相电流和线电流,并绘出电压、电流的相量图。

解:(1)UL =380V Z=10 Ω三相对称电源接入三相对称负载 UP =220 V则相线电流I P = UP /︱Z︱=22A I L =22A(2) 矢量图略5.某一对称三相负载,每相的电阻R=38Ω,联成三角形,接于线电压为380V的电源上,试求其相电流和线电流的大小和三相电功率。

解: 三角形联接U L =U P =380V 则 I P =U P /︱Z ︱=10A I L =17.3A 4.1113.173803cos 3=⨯⨯⨯==ϕL L I U P (KW)6.某人采用铬铝电阻丝三根,制成三相加热器。

每根电阻丝电阻为40Ω,最大允许电流为6A。

试根据电阻丝的最大允许电流决定三相加热器的接法(电源电压为380V)。

解:星形接法时,每相(每根)电阻丝的最大允许电流为220/40=5.5A; 三角形接法时,每相(每根)电阻丝的最大允许电流为380/40=9.5A; ∴ 采用星形接法。

7.对称三相交流电路中,三相负载每相阻抗Z = ( 6 + j 8 ) Ω,作星形连接,电源线电压有效值为 380V,试求三相负载的有功功率。

解: 由线电压 380 V 求出相电压UP = 220 V ,相电流IP = UP /│Z│= 220V/(│6+j8│Ω) = 22 A , 有功功率P= 3I2R=3×222×6 = 8712 W8.星形联接的对称三相电路,已知:A I =5∠10°(A),ABU =380∠85°(V)。

求:三相总功率P。

解: AU =220∠55°(V), Z的阻抗角φ= 55°- 10°= 45° ϕ=cos l l I U 3P =3×380×5×cos45°= 3290W9.某三相对称负载,其每相阻抗Z=8+j6Ω,将负载连成星形,接于线电压380V的三相电源上。

试求:相电压、线电流和三相有功功率。

解: 设 A U = 220∠0°V, 则 A I = 220/(8+j6)=22∠-36.9°A ∴ B I = 22∠-156.9°A C I= 22∠83.1°A ϕ=cos l l I U 3P =3×380×22×cos36.9°= 11.6K W10.某三相对称负载,R=24Ω、XL =18Ω,接于电源电压为380V的电源上。

试求负载接成星形时,线电流、相电流和有功功率。

解: 相电压 UP =220V,IL =IP =7.33AP=3I2R=3×7.332×24=3.87KW11.三角形连接的对称三相电路中,负载每相阻抗Z=( 6 + j 8 ) Ω,电源线电压有效值为 220V,求三相负载的有功功率。

解: 由线电压 220 V 求出相电压UP = 220V相电流 IP = UP /│Z│= 220V/(│6+j8│Ω) = 22 A 有功功率 P= 3I2R=3×22 ×6 = 8712 W12.某三相对称负载,R =24Ω、XL =18Ω,接于电源电压为380V的电源上。

试求负载接成三角形时,线电流、相电流和有功功率。

解: Ip==+22182438012.67A IL = 21.94AP=3Ip 2R=3×12.672×24=11.55KW13.三相交流电动机定子绕组作三角形联接,线电压UL =380V,线电流IL = 17.3A,总功率P= 6.81KW 。

试求三相交流电动机每相的等效电阻和感抗?解:三相交流电动机三相对称,计算一相即可,电动机的每相等效阻抗为 ︱zp ︱=UP /Ip=UL /(IL /3)=380/(17.3/3)=38Ω cos φ=P/3U L I L = 6.81×103/3×380×17.3 = 0.6 ∴ φ= 53.1°Rp=︱zp ︱ cos φ= 38×0.6 = 22.8 Ω Xp=︱zp ︱ sin φ=38×0.8=30.4Ω14.有一台三相交流电动机,定子绕组接成星形,接在线电压为380V的电源上。

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