当前位置：文档之家 › 第五章三相电路习题参考答案..

第五章三相电路习题参考答案..

  • 格式：docx
  • 大小：154.01 KB
  • 文档页数：11

第五章三相电路［练习与思考］5-1-1对称三相电源的三相绕组作星形联结时，设线电压U AB=380sin（ωt+30o）V ,试写出相电压U B的三角函数式及相量式。

解.U B = 220 Sin（，t -120 ）VUB=1 1 02 -1 2 0V5-1-2三角形联结的对称三相电源，空载运行时三相电源会不会在三相绕组所构成的闭合回路中产生电流？如果一相电源电压极性接反，则闭合回路中是否有电流通过？解：空载运行时，电源回路中无电流通过。

如果一相电源电压极性接反，则闭合回路中有电流通过。

5-2-1为什么电灯开关一定要接在相线（火线）上？解：因为电灯是单相负载，当开关断开时，电灯灯头不带电，以便于安全维修和更换。

如果开关接在零线上，当其断开时，电灯灯头依然带电（接在火线上），作业时会造成触电事故。

5-2-2三相四线制电路中，中线阻抗为零。

若星形负载不对称，则负载相电压是否对称？女口果中线断开，负载电压是否对称？解：三相四线制电路中，若星形负载不对称，负载相电压仍然对称；如果中线断开，负载电压将不对称。

5-2-3三相四线制电路中，电源线的中性线上规定不得加装保险丝，这是为什么？解：如果电源线的中性线上加装保险丝，一旦由于某种原因造成保险丝熔断，接成Y型的各组单相负载上的各相相电压将不会对称，有的相电压可能会超过单相负载的额定电压，造成损坏；有的相电压可能会低于额定电压，使得负载不能正常工作。

因此源线的中性线上规定不得加装保险丝。

5-3-1三相负载对称是指下述三种情况下的哪一种：⑴IZ ABF lZ BCF lZ CA I;⑵ΦAB=φc= φcA:⑶Z AB=Z BC=Z CA。

解：三相负载对称是指（3）,阻抗模相等，阻抗角相等。

5-3-2已知对称三角形联结的三相电路中A相负载线电流I A =10∙ 0 A ,试写出其余各相线电流与相电流。

解:1；=10 -120 AI C =10 120 AI AB =5・8. 30 AI BC = 5.8Z —90。

AI；A=58 150 A5-4-1同一三相负载，采用三角形联结和星形联结接于线电压相同的三相电源上，试求这两种情况下负载的线电流、相电流及有功功率的比值。

P=.3U L∣L COS = 3 380 6.1 cos =3310则COS =0.82 得到=34.5所以每相负载阻抗：Z =IZlCoS- j |Z ∣sin「二29.5 ∙j 204」5-5-1单线触电和双线触电哪个更危险？为什么？解：双线触电更危险。

因为单线触电时人体承受的是相电压，双线触电时人体承受的是电源线电压。

5-5-2照明灯开关是接到照明灯的相线端安全，还是接到工作零线端安全，为什么？解：照明灯开关接到照明灯的相线端安全，当开关断开时，灯头不带电，以便于安全维修和更换。

如果开关接在零线上，当其断开时，灯头依然带电（接在火线上），作业时会造成触电事故。

5-5-3采用安全电压供电的系统就绝对安全吗?解：不一定。

解:匕-±-ZLI；Y ^U7^^U PZ Z1L.:. 31P _31LY 1PY匕 _ ■■3∪L∣L.:Co S P 3PT . 3U L I LY COS P5-4-2对称三相电路的线电压为380V ,线电流为6.1A ,三相负载的有功功率为 3.31kW ,求每相负载阻抗Z O解：若负载是Y型连接，则380/ . 36.1=36'.15-5-4接地保护与接零保护有什么作用？它们有什么区别？为什么同一供电系统中只采用一种保护措施？解：接地保护作用：电动机某相绕组因绝缘损坏发生碰壳时，由于电机外壳通过接地体与大地有良好接触，所以人体触及带电外壳时，人体相当于接地体的一条并联支路。

由于人体电阻（大于1k Ω）比接地体电阻R d （规定不大于4Ω）大得多，所以几乎没有电流流过人体。

接零保护作用：当设备发生碰壳事故时，相电压经过机壳到零线形成单相短路，该短路电流迅速将故障相熔丝熔断，切断电源，因而外壳便不再带电。

即使在熔丝熔断前人体触及外壳，由于人体电阻远大于线路电阻，通过人体的电流也是极为微小的。

习题5-1有一台三相交流电动机，当定子绕组星形联结于线电压U L=380V的对称三相电源时，其线电流∣L=5A，cosφ=0.8°试求电动机每相绕组的相电压、相电流及阻抗。

解：设相电压U A=220∙0 V U B=220-120V U C= 220 120 Vcos =0.8 ,贝U =37相应的相电流为*A=5/-37 A I：=5/ -1 5 7A I：= 5∙ 83 A■阻抗Z=U A 220 0=44 37 =35 j26' 1「5^-37*I A5-2某楼的供电线路发生故障，第二层楼的电灯亮些，第一层楼的电灯暗淡些，而第三层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？这栋楼的电灯是如何联接的？画出这栋楼的电灯接线图。

解:这栋楼的电灯接线图如题解图5.01所示。

第三层楼的电灯亮度未变，第一层和第二层楼的电灯相当于串联后接在B相和C 相之间承受线电压，每相电灯上的电压都达不到220V ,因此都暗淡下来；而第一层楼比第二层楼更暗一些，这是因为第一层楼开的灯比第二层楼多些，总电阻小，所以一楼电灯上的实际电压要小于第二层楼电灯上的电压，所以显得更暗些。

电源线电压U L=380V ,接入对称星形联接的白炽灯负载，其电阻值R=11Ω。

试求三根相线及中线上的电流II；。

若再将C相的白炽灯用电感XL代替，X L=22Ω ,则三根相线及中线上的电流又为多少？设U AB =380. 0 V。

解：设U AB =380. 0 V则U A=220/ -30 V U B =220 -15CV■得到U A 220/ -30彳得王U I A A22∙ -30 AR 11三相对称I：=22 -150 A I；=22 90 A中线电流I N =OA若将C相的白炽灯用电感XL代替，贝UU c = 22O 9O V 5-3图5-24所示的三相四线制交流电路中,I ； =22/「1 5 0AI ； =1； I ； I ； =10 - j22 =24. - 66 A5-4对称三相电路中，已知每相负载的阻抗为10∠ 30o Ωo 若电源线电压U L =380V , 求负载星形联结时的相电压、相电流和线电流，并作出相量图。

若电源线电压 U ι=220V ,求负载三角形联接时的相电压、相电流和线电流，并作出相量图。

解：电源的线电压U L =380V ,所以电源的相电压 U P =220V , 设相电压 U A =220∙ 0 V U B =220 -1 2 CM U 220 120 V负载星形联结时，负载的相电压等于电源的相电压，而线电流等于对应的相电流。

-UA U -A — 22 / 30 A ^ Z 一10. 30o ,再根据对称关系= 22/ -150 A =22 90 A所以，负载星形联结时的相量图如题解图4.02所示。

若电源线电压U L =220V ,设 线电压U AB = 220 0 V U BC = 220乂 -120 V U CA =220^1209负载三角形联结时，负载的相电压等于电源的线电压U AI A = -----------220 -3011=22/「30 AU C 220 90 jX Lj22=10A则线电流IA题解图 4.02 A题解图 4.03AB则相电流： IAB-Z 一 10. 30o 一2230 A,再根据对称关系I BC =22/「150 AI ；A = 22. 90 A负载三角形联结时，负载的线电流等于相电流的,3倍，相位滞后相应的相电流300• L ∙ L∙ L线电流 I A =22.3. -60 A I B =22'..3. -1 80AI CA = 22 .. 3∙ 60 A负载三角形联结时的相量图如题解图 4.03所示。

5-5图5-25所示的三相四线制电路中，电源线电压 U L =380V ,三个负载联结成星形， 其电阻分别为R A =5Ω, R B =10Ω, R C =20Ω°①试求负载相电压、相电流及中性线电流， 并作出相量图；②中性线断开时，试求负载的相电压及中性点电压；③中性线断开且 A 相短路时，试求负载相电压、相电流；④中性线断开且 A 相断路时，试求其它两相 的电压和电流。

解：①依题设相电压 U A =220∙ 0 V U B =220 -1 2 0V Uc =220∙ 120 V负载星形联结时，负载的相电压等于电源的相电压，而线电流等于对应的相电流。

• U「、「亠 I A =44∕0°A线电流RA中性线电流 I ； = I ： TB ∙ I ； =27.5 - j9.5 =29∙ -19 A 相量图如题解图4.04所示题解图4.04 ② 当中线断开时JRB=22 -i 20 AI ：二匕=11 120 ARCI CI AI BI NU B图5-25 习题5-5图= (76.8 - j27.2)A =85.3. —19 AU RA =U AN=U A-U NN =144./0 V U RB =U BN ■ =U B -U N N =249. -139 V U RC =U CN =U C 一U NN =288. 131 V③ 中性线断开且A 相短路时，负载相电压U RA = 0,U R B =UAB =380V U R C =UCA =380 V负载相电流 I A =A ∣B =38AI C =19A④ 中性线断开且A 相断路时，变为单相电路，可求得U RB =IR B =12 .7 10 =127 V U RC =IR C =12 .720 =254 V5-6已知三角形联结负载电路的线电压 U L =220V ，负载阻抗为20∠ 36° 负载的视在功率和平均功率。

解：Z =20. 36 -16 - j12'.1负载三角形联结时，负载的相电压等于电源的线电压 相电流I P=U L 丝0=11APIZl 20每相负载的视在功率和平均功率都相等。

P =RI P =16 112 =1936W Q=X L I 2 =12 112 =1452VarS = J P 2 Q 2 = 19362 14522 2420VA5-7在图5-26所示的电路中，已知三相电源线电压U L =380V ,星形对称负载有功功率 P 1=10kW ,功率因数 cos φ1=0.85 ,三角形对称负载有功功率P 2=20kW ,功率因数U N NR ： 220 0220/-120°220. 120o 10201 R A1+ -R B1 R CC 1 R A 1 1+-- + --- R B R CU BC R B R C380 10 20=12.7 A，求每相U A U Bcosφ=0.8,求负载总的线电流的有效值。

合集下载

电力电子技术课后习题答案(第2—5章)

电力电子技术课后习题答案(第2—5章)

第2章 整流电路2. 2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U 2。

②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；( π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。

对于电感负载： ( α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等； (απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。

可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。

2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

解：①Ud 、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud 、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud =0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V) -考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

专升本电路总复习题

专升本电路总复习题

第一章 电路基本概念与基本定律基本概念 知识点➢电荷的定向移动形成电流。

电流的大小为：dtdq i =（A ）电流的实际方向是正电荷移动的方向。

参考方向是假设的方向。

➢电路中两点间的电压定义为：b a ab dqdW u ϕϕ-==。

电压的实际方向是由高电位指向低电位。

参考方向是假设的方向。

➢关联参考方向：一致的参考方向，相同的参考方向。

若电流的参考方向由电压的参考正极流入，则u 、i 为关联参考方向。

习题1、电路中a 、b 两点间的电压VU ab 6=，a 点电位Va3-=ϕ，则b 点电位=b ϕＶ。

2、图示电路中当2R 减小时，a 点电位趋向 ( )。

(A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)无法确定 3、1度电可供220V 、40W 的灯泡正常发光的时间是小时。

元件所吸收的功率的计算 知识点➢电压与电流为关联参考方向时：UI P =；电压与电流为非关联参考方向时：UI P -=。

➢ 0>P ，元件吸收功率；0<P ，元件发出功率。

习题1、图示电路中理想电流源吸收的功率为W 。

1题图 2题图3题图2、图示电路中，发出功率的元件是( )。

(A)电压源 (B)电流源 (C)电阻 (D)电压源与电流源 3、求电路中各元件吸收的功率。

KCL 、KVL 知识点➢KCL 与KVL 反映电路结构上的约束关系，与组成电路的各元件性质无关。

➢KCL 给出了连接于同一节点上的各支路电流间应满足的关 系:∑=0i 。

➢KVL 给出了组成一个回路的各支路电压间应满足的关系：∑=0u 。

➢KCL 对于电流的参考方向或实际方向均成立，KVL 对于电压的参极性或实际极性也都是成立的。

习题1、基尔霍夫定律适用于任何集总参数电路，它与元件的性质无关，只决定于元件的相互连接情况。

（）2、在列写KCL 与KVL 方程时，对各变量取正号或负号，均按该变量的参考方向确定，而不必考虑它们的实际方向。

（）3、某有源二端网络伏安关系为I U 520--=，图示电路与之等效。

第五章 三相电路

第五章 三相电路

电工技术（电工学I）第五章三相电路three phasecircuit江苏大学电气信息工程学院School of electric and information，UJS内容5.1三相电源5.2负载星形连接的三相电路5.3负载三角形连接的三相电路5.4三相电路的功率5.5安全用电相电压与线电压在对称三相电路中的关系三相对称电源和对称负载的概念相电流与线电流在对称三相电路中的关系对称三相电路电压、电流和功率的计算方法重点5.1三相电源电能可以由谏璧发电厂三峡水力发电站秦山核电站深圳展览中心屋顶的太阳能发电站等转换而得。

而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。

水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）、新疆达坂城的风力发电机群风能1、三相电源SNCXBAYZ图5.1.1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电定子+_转子+e A e B e C++–––(末端)(首端) ABC X YZ 图5.1.2三相绕组示意图AX 每相电枢绕组_++_ee+⨯⨯⨯三相对称电动势的表达式ωte Ae Be CSN +•++•••+SN SN+•++••A•+ωXYCBZSNA 相B 相C 相三相对称电动势的相量表示法与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法对应三相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：通常把这三个“幅值相等、频率相同、相位互差120”的电动势称为三相对称电动势。

它们的特点为：E mBe Ae Ce ●三相对称电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序：A -B -C -A 称为正相序正相序●供电系统三相电源的相序为A -B -C -A2、三相电源的相序A -C -B -A 称为负相序3、三相电源的星形连接(1) 连接方式在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。

U p U LCA NB NAB C中性线(零线、地线) 中性点端线(相线、火线)相电压：相线与中性线间的电压C B A U U U 、、Au Bu Cu 线电压：相线与相线间的电压CA BC AB U U U 、、ABu CAu BCu(2)线电压与相电压的关系BA AB U U U -=C B BC U U U -=ACA U U U -=C 根据KVL 定律ANB CAu Bu Cu ABu BCu CAu 30°相量图AU CU BU ABU 30°30°CUB CA U由相量图可得303AAB U U =︒=303BBC U U ︒=303CCA U U 同理()AB A B A BU U U U U =-=+- BU AU CU ︒AB U 12L U PU BU- 3L PU U =线电压超前相电压30°UA·UB·UC·UCA·300U AB··-UBUBC·在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式127V 220V 220V 380V 380V 660VP L P L P L U U U U U U ======、、、3. 三相电源的三角形连接p连接结论：电源Δ形时 线电压相电压 l U U AB CBCU CAu BC u ABu电力系统的负载，可以分成两类。

电工基础-三相交流电路习题(含答案)

电工基础-三相交流电路习题(含答案)

第四章三相交流电路三、习题详解4-2已知对称三相电源中，相电压的瞬时值时，试写出其它各相电压的瞬时值表达式，相量表达式，并绘出相量图。

解其它两相电压的瞬时值表达式相量表达式相量图略。

4-3有⼀三相对称负载，其每相的电阻，感抗。

如果将负载连成星形接于线电压的三相电源上，试求相电压，相电流及线电流。

解对于星形联接负载相电压设，则相电流线电流根据对称关系4-4已知星形联接的对称三相负载每相复阻抗为，对称三相电源的线电压为。

求负载相电压，并画出电压、电流的相量图。

若在此负载情况下，装有中线，中性线的复阻抗为，求这时的负载相电流⼜是多少？解因为负载对称，只需计算⼀相即可，现以U相为例设电源相电压。

负载相电压等于电源相电压，且相电压对称。

U相电流68因为电压、电流都是对称的，所以其它两相的电压、电流分别为：在此对称三相负载情况下，装有中线。

不管中线的复阻抗为多少，中线中的电流总为0。

4-5某对称三相电路，负载作三⻆形联接，每相负载阻抗为，若把它接到线电压为的三相电源上，求各负载相电流及线电流。

解设则根据对称性可直接写出其余两相电流。

各线电流为4-6某住宅楼有户居⺠，设计每户最⼤⽤电功率，功率因数，额定电压，采⽤三相电源供电，线电压。

试将⽤户均匀分配组成对称三相负载，画出供电线路；计算线路总电流，每相负载阻抗、电阻及电抗，以及三相变压器总容量（视在功率）。

解将30户均匀分配在三个相上，每相10户（并联），组成星形接法三相四线制线路，如图4—6所示。

设每相总功率，,线电压380V。

则相电压为220V，符合⽤户额定电压。

每相总电流即为线路总电流，即每相总阻抗为三相总视在功率即为供电变压器容量，即图4-5题4-6图69可选⽤⼀台100KVA的三相变压器供电。

4-7已知三相四线制电路，电源线电压。

三个电阻性负载联成星形，其电阻为。

（1）试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；（2）如⽆中性线，求负载相电压及中性点电压；（3）如⽆中性线，当相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；（4）如⽆中性线，当相断路时求另外两相的电压和电流；（5）在（3），（4）中如有中性线，则⼜如何？解（1）设电源相电压因为有中线，负载相电压对称，等于电源相电压。