第4章习题解答.doc

第4章 三相电路4.1学习指导基本知识点：掌握三相四线制中三相负载的正确联接。了解中线的作用；掌握星形和三角形两种联接形式时线、相电压（电流）在对称三相电路中的相互关系；掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算。4.1.1三相电压交流电路的基本概念和分析方法。电力系统普遍采用三相电路。在正常情况下，三相电源的电压是对称的，即各相电压的幅值相等、频率相同、相位互差120。三相电源的联接有星形和三角形两种形式。星形联接时，线电压有效值为相电压有效值的倍，且线电压超前相电压30；电源作三角形联接时，线电压等于相电压。三相负载亦有星形和三角形两种联接形式，至于以哪种方式联接，则应根据负载的额定电压和电源电压的数值而定。当负载接成星形时，其线电流等于其对应相电流。若负载对称，则中线电流为零，故可取消中线，构成三相三线制电路，其计算方法可先计算一相，另两相推之。若负载不对称，则中线电流不为零，应采用三相四线制电路，其计算方法必须每相分别计算，再求出中线电流。对称负载接成三角形时，其线电流有效值为相电流有效值的倍，且线电流滞后相电流30，计算时也可以先求出一相电流，另两相电流推之。三相负载的有功功率和无功功率分别等于每相负载的有功功率和无功功率之和，若负载对称时，则有如下计算公式上式对星形联接和三角形联接的三相负载均适用。应当注意：式中UL、IL分别为线电压和线电流，而角则是相电压与相电流的相位差。重点难点4.2典型例题分析例1.1 各元件的电压、电流如图1.1所示，试求元件功率，并判断哪些元件是电源？哪些元件是负载？4.3习题详解4.2星形联接的对称负载，每相阻抗为，电源线电压为190V，求各相电流相量（以作为参考相量）。解：根据星形联接电路线电压与相电压，有根据对称性可以写出4.3在三相对称电路中，电源线电压为380V，每相负载电阻R =10W。试求负载分别接成星形和三角形时的线电流和相电压。解：当负载接成星形时，当负载接成三角形时，4.4对称三相四线制电路，电源线电压的有效值为380V，求线电流。解：对称三相四线制电路，即负载星形连接且带中线。线电流同相电流。4.5对称三相电路如图4.20所示，已知，求下列情况下的线电流：（1）；（2）。解：（1）线电流同相电流。（2）线电流同相电流。4.6 对称三相电源向三角形联接的负载供电，如图4.21所示，已知三相负载对称，各电流表读数均为1.73A，突然负载断开，此时三相电源不变，问各电流表读数如何变化，是多少？图4.21 习题4.6图图4.20 习题4.5图解：当负载三角形联接时，由题设，则当负载突然断开后，第1块电流表和第3块电流表所测的电流将变成和的相电流，而第2块电流表所测的电流不变。所以4.7已知不对称三相四线制电路中，对称三相电源的线电压为380V，不对称的星形联接负载分别是，试求各相电流、线电流及中线电流并画出相量图。 （a）电路图 解：以为参考相量，则因为有中线，则负载的相电压即电源的相电压，则 ， ， 4.8已知三相对称电源的相电压为220V。A相接入一只220V、40W的灯泡，B、C相各接入一只220V、100W灯泡，当中线断开后，试求各灯泡的电压。解：以为参考相量，则220V、40W的灯泡的等效电阻为220V、100W灯泡的等效电阻为当中线断开后，负载为不对称的，因为没有中线，则负载相电压不等于电源相电压即 （a）电路图 （a）电路图 （b）相量图图4.12 不对称三相四线制电路 （b）相量图4.9对称三相感性负载，接于线电压为220V的三相电源上，线电流为5A，负载功率因数cosj=0.8，求电路的有功功率和无功功率及视在功率。解：4.10有一台Y形联接的三相电动机，接到线电压为380V的对称三相电源上，电动机吸收的功率为5.3kW，0，求线电流的有效值、电动机的无功功率。解：4.11当使用工业三相电阻炉时，常常采取改变电阻丝的接法来调节加热温度。今有一台三相电阻炉，每相电阻为8.68，计算：线电压为380V时，电阻炉为形和Y形联接的功率各是多少？解：（1）电阻炉为形联接时（2）电阻炉为Y形联接4.12 对称三相电源向对称Y形联接的负载供电，如图4.22所示，当中线开关S闭合时，电流表读数为2A。试求：（1）若开关S打开，电流表读数是否改变，为什么？（2）若S闭合，A相负载Z断开，电流表读数是否改变，为什么？4.13 图4.23所示电路