第六章 三相交流电路§6-1 三相交流电源一、填空题1.三相交流电源就是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。
2.由三根相线与一根中性线所组成的供电线路,称为三相四线制电网。
三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。
3.三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择,即线电压与相电压。
这两种电压的数值关系就是相位关系就是U 线超前U 相30°。
4.如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6)V,那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V,ew =E m sin (314t+150°) V 。
二、判断题1.一个三相四线制供电线路中,若相电压为220 V ,则电路线电压为311 V 。
( × )2.三相负载越接近对称,中线电流就越小。
( √ )3.两根相线之间的电压叫相电压。
( × )4.三相交流电源就是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。
( × ) 三、选择题1.某三相对称电源电压为380 V ,则其线电压的最大值为( A )V 。
A.380 2B.380 3 c.380 6 D.380232.已知在对称三相电压中,V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ,则U 相与W 相电压为(B )V 。
A 、 U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3) B.u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3) C 、u u =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3) 3.三相交流电相序U-V-W-U 属( A )。
A.正序B.负序C.零序4.在如图6-1所示三相四线制电源中,用电压表测量电源线的电压以确定零线,测量结果U 12=380 V,U 23 =220 V ,则( B )。
A.2号为零线B.3号为零线C.4号为零线 1342图6-15.已知某三相发电机绕组连接成星形时的相电压u u =220 2 sin (314t+300)V,u v =220 2 sin(314t - 900)V,u w =220 2 sin (314t+1500)V ,则当t=10 s 时,它们之与为(B )V 。
A.380B.0 c.380 2 D.38023四、问答与计算题1.如果给您一个验电笔或者一个量程为500 V 的交流电压表,您能确定三相四线制供电线路中的相线与中线不？试说出所用方法。
答:可以,用验电笔分别测试每根导线,试电笔的氖泡较亮的为相线,较暗的为中线。
方法2:用交流电压表分别测量每线之间的电压,电压380V 的为相线,电压为220V 的有一根为中线,需要与其她线测量,若仍为220V,则这根线为中线,另一根为相线。
2.发电机的三相绕组接成星形,设其中某两根相线之间的电压u uv =380 2 sin (ωt-300)V,试写出所有相电压与线电压的解析式。
解:∵u uv =380 2 sin (ωt-300)V∴ u vw =380 2 sin (ωt-1500)Vu wu =380 2 sin (ωt+900)V在三相四线制中线电压超前对应的相电压30°,U 线= 3 U 相 U 相=380/ 3 =220V∴u u =220 2 sin (ωt-600)Vu v =220 2 sin (ωt-1800)Vu w =220 2 sin (ωt+600)V§6—2三相负载的连接方式一、填空题1.三相对称负载作星形连接时,U Y 相= 3 3U Y 线,且I Y 相=1I Y 线,此时中性线电流为0。
2.三相对称负载作三角形连接时,U △线=1U △相,且I △线△相,各线电流比相应的相电流滞后30°。
3.不对称星形负载的三相电路,必须采用三相四线制供电,中线不许安装熔断器与开关。
4.三相对称电源线电压U L =380V ,对称负载每相阻抗Z=10Ω,若接成星形,则线电流I 线=22A;若接成三角形,则线电流I 线=66A 。
5.对称三相负载不论就是连成星形还就是三角形,其总有功功率均为无功功率视在功率6.某对称三相负载,每相负载的额定电压为220 V ,当三相电源的线电压为380 V 时,负载应作Y(星形)连接;当三相电源的线电压为220 V 时,负载应作∆(三角形)连接。
7.在电源不变的情况下,对称三相负载分别接成三角形与星形时,有I ∆相= Y 相,I ∆线=3I Y 线,P △=3P Y 。
8.如图6-2所示三相对称负载,若电压表Vl 的读数为380 V,则电压表V2的读数为220V;若电流表Al 的读数为10 A,则电流表A2的读数为10A 。
图6-29.如圈6-3所示三相对称负载,若电压表PV1的读数为380 V ,则电压表PV2的读数为_380V ;若电流表PA1的读数为10 A,则电流表PA2的读数为10 3 3A 。
图6-3二、判断题1.三相对称负载的相电流就是指电源相线上的电流。
( ×)2.在对称负载的三相交流电路中,中性线上的电流为零。
( √)3.三相对称负载连成三角形时,线电流的有效值就是相电流有效值的 3 倍,且相位比相应的相电流超前300。
( ×)4.一台三相电动机,每个绕组的额定电压就是220 V,现三相电源的线电压就是380 V,则这台电动机的绕组应连成三角形。
( ×)三、选择题1.三相电源星形连接,三相负载对称,则( A)。
A.三相负载三角形连接时,每相负载的电压等于电源线电压B.三相负载三角形连接时,每相负载的电流等于电源线电流C.三相负载星形连接时,每相负载的电压等于电源线电压D.三相负载星形连接时,每相负载的电流等于线电流的1/ 32.同一三相对称负载接在同一电源中,作三角形连接时三相电路相电流、线电流、有功功率分别就是作星形连接时的( D )倍。
A. 3 、 3 、 3B. 3 、 3 、3C. 3 、3、 3D. 3 、3、33.如图6-4所示,三相电源线电压为380 V,R1 =R2 =R3 =10Ω,则电压表与电流表的读数分别为( C)。
A.220 V、22 AB.380 V、38 AC.380 V、38 3 A图6-4四、计算题1.在线电压为220 V的对称三相电路中,每相接220 V／60 W的灯泡20盏。
电灯应接成星形还就是三角形？画出连接电路图并求各相电流与各线电流。
解:在线电压为220 V的对称三相电路中,每相接220 V／60 W的灯泡20盏。
电灯应接成三角形才能就是的灯泡工作在额定电压下。
画出连接电路图如下:每相电阻为:R相=R灯/20=U2P×20=220260×20≈40(Ω)I相=U相R相=22040=5、5(A)I线= 3 I相= 3 ×5、5=9、5(A)2.一个三相电炉,每相电阻为22 Ω,接到线电压为380 V的对称三相电源上。
,求相电压、相电流与线电流;(2)当电炉接成三角形时,求相电压、相电流与线电流。
解:(1)当电炉接成星形时:U Y相=U线3=3803=220(V)I Y相=I Y线=U Y相R相=22022=10(A)(2)当电炉接成三角形时:U∆相=U∆线=380VI∆相=U∆相R相=38022=10 3 (A)I∆线= 3 I∆相=10 3 × 3 =30(A)答:略。
3.对称三相负载作三角形连接,其各相电阻R=8Ω,感抗X L=6Ω,将它们接到线电压为380 V的对称电源上,求相电流、线电流及负载的总有功功率。
解:U∆相=U∆线=380VI∆相=U∆相Z∆相Z∆相=R2+X L2=82+62=10(Ω)I∆相=U∆相Z∆相=38010=38(A)I∆线= 3 I∆相= 3 ×38≈66A) P总= 3 U∆线I∆线cosφ= 3 ×380×66×810=34752(W)=34、75KW答:相电流为38A、线电流为66A、负载的总有功功率为34、75KW。
五、分析与实验题1.将图6-5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形与三相四线制星形连接,接入供电线路。
L1L2L3N图6-5解:N三相三线制的三角形图6-5答案2.在图6-6所示电路中,发电机每相电压为220 V,每盏白炽灯的额定电压都就是220 V,指出本图连接中的错误,并说明错误的原因。
N图6-6解:图中的错误:(1)中性线安装了开关与保险。
中性线不允许安装开关与保险,若中线发生断线,用电不能保障,有些用电设备不能正常工作。
(2)第一组灯泡接在了380V的线电压上,灯泡超过其额定电压会烧坏。
(3)第二组灯泡的开关安装在相线端,确保灯泡在不使用时不带电。
3.有一块实验底板如图6-7所示,应如何连接才能将额定电压为220 V的白炽灯负载接入线电压为380 V的三相对称电源上(每相两盏灯)。
图6-7解:图6-7答案4.连接好上题线路后,Ll相开一盏灯,L2相、L3相均开两盏灯,这时若连接好中性线,白炽灯能正常发光不？答:能正常发光。
5.实验底板与第3题相同,三相电源的线电压为220 V,应如何连接才能使白炽灯(额定电压为220 V)正常发光(每相仍为两盏灯)?图6-8图6-8答案§6-3提高功率因数的意义与方法一、填空题1.提高功率因数的意义就是为了: (1)充分利用电源设备的容量;(2) 减少供电线路的功率损耗。
2.提高功率因数的方法有:(1)提高自然功率因数;(2)并联电容器补偿。
3.在电源电压一定的情况下,对于相同功率的负载,功率因数越低,电流越大,供电线路上的电压降与功率损耗也越大。
4.电力电容器并联补偿有星形连接与三角形连接两种方式。
二、计算题1.已知某发电机的额定电压为220 V ,视在功率为440 kV .A 。
(1)用该发电机向额定工作电压为220 V 、有功功率为4、4 kW 、功率因数为0、5的用电器供电,最多能接多少个用电器？(2)若把功率因数提高到1时,又能接多少个用电器？解:(1)发动机工作时的额定电流为Ie=S U =440×103220=2000(A) 当功率因数为0、5,每个用电器的电流为:I=P Ucos φ =4、4×103220×0、5=40(A) 所以,发动机能够供给的用电器个数为:n=I e I =200040=50(个) (2) 当功率因数为1,每个用电器的电流为I=P Ucos φ =4、4×103220×1=20(A) 所以,发动机能够供给的用电器个数为:n=I e I =200020=100(个) 答:功率因数为0、5的用电器供电,最多能接50个用电器,当功率因数为1最多能接100个用电器。
