电工技术第五章习题答案-合工大.pdf

第五章 三相电路 第五章 三相电路 5 2 2 有一次某楼电灯发生故障 第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来 而第一层楼的电灯亮度未变 试问这是什么原因 这楼的电灯是如何连接的 同时 又发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些 这又是什么原因 画出电路图 解 这楼的电灯连接如下图所示 原因是中线的某处断线而引起的 第一层的电灯 工作电压没有改变 而第二层和第三层的电灯串联后所施加的电压为 BC U 因此都 暗淡下来 第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些 是由于第三层楼的电灯的总功 率比第二层楼的大 电灯功率越大 其电阻值越小 而串联电路中电阻越小 实际 消耗的功率就越小 一楼二楼 三楼 一楼二楼 三楼 A B C N 5 2 4 在图 5 02 所示的电路中 三相四线制电源电压为 380 220V 接有对称星形联 结的白炽灯负载 其总功率为 180W 此外 在 L3相上接有额定电压为 220V 功 率为 40W 功率因数5 0cos 的日光灯一支 试求电流1 I 2 I 3 I及 N I 设 V0220 o 1 U L1 L2 L3 N 1I 2I 3I 3 I 3 I 白炽灯日光灯 图5 02 NI 解 每相白炽灯的功率为总功率的 3 1 电阻 R 为 807 3180 2202 R 由于白炽灯负载对称 故可求得白炽灯负载的各相电流为 A0273 0 807 0220 0 0 1 I A120273 0 807 120220 0 0 2 I A120273 0 807 120220 0 0 3 I 日光灯中的电流大小为 A3636 0 220 5 040 3 I 由5 0cos 可知 日光灯中的电流滞后 L3相的电压相位 0 60 A603636 0 0 3 I A3 85553 0 0 3 3 3 III 由三相电源的对称性可知三相星形负载所形成的中线电流为零 故可得出 A603636 0 0 3 3 3 2 1 N IIIIII 5 3 1 在线电压为 380V 的三相电源上 接两组电阻性对称负载 如图 5 05 所示 试求线路电流 I I 10 38 L1 L2 L3 图5 05 解 首先 将阻值为 38的三角形负载变换为星形负载 其电路和电路参数如下图 a 所示 10 1 I 3 38 a L1 L2 L3 2 I 由此可算出线路电流为 A4 39 338 10 220 I 5 4 2 在图 5 06 中 电源线电压380 l UV 1 如果图中各相负载的阻抗模都 等于 10 是否可以说负载是对称的 2 试求各相电流 并用电压与电流的相量 图计算中性线电流 如果中性线电流的参考方向选定得同电路图上所示的方向相 反 则结果有何不同 3 试求三相平均功率 P R C X L X L1 L2 L3 N 1I 2I 3I NI 图5 06 3 I 2 U 3 U 2 I 1 I NI 1 U a 解 1 虽然各相负载的阻抗模都等于 10 但各相负载的复阻抗并不相等 因此 三相负载不是对称的 2 各相负载电流的有效值为 A22 10 220 I 各相电压与电流的相量图如图 a 所示 从相量图上可算出中性线电流 A1 6032222 N I 若中性线电流的参考方向选定得同电路图上所示的方向相反 中性线电流的相 量与原中性线电流相量大小相等 相位相反 3 三相平均功率为各相功率之和 L2相和 L3相负载为电感和电容 其有用功 功为零 因此电路的平均功率为 L1相的有功功率 W4840 10 2202 1 PP 5 4 3 在图 5 07 中 对称负载接成三角形 已知电源电压220 l UV 电流表读数 3 17 l IA 三相功率 P 4 5kW 试求 1 每相负载的电阻和感抗 2 当 L1L2 相断开时 图中各电流表的读数和总功率 P 3 当 L1线断开时 图中各电流表的 读数和总功率 P L1 L2 L3 A A A 图5 07 解 1 每相负载的阻抗为 22 73 13 17 220 3 l l P l I U I U Z 由三相功率的公式 cos3 llI UP 求得682 0cos 因此 可求得各相的电阻和电感各为 15cosZR 1 16sinZXL 2 当 L1L2相断开时 L3相的线电流不受影响 而 L1相和 L2相的线电流等 于 L2L3相和 L3 L1相的相电流 即 A10 22 220 21 II A3 17 3 I L1L2相断开时 L1L2相的功率为零 而 L2L3相和 L3 L1相的功率不变 均为 1500W 即 W300015001500 3123 PPP 3 当 L1线断开时 L1线的电流0 1 I L1L2相的负载与 L3L1相的负载电流 相同 为正常情况下的一半A5210 3112 II L2L3相的负载电流不变 A10 23 I 所以 A15 32 II 当 L1线断开时 L2线和 L3线之间的