《电工与电子技术基础》第3章三相交流电路习题解答

练习3.1对于三相同步发电机，当三相绕组以星形连接时，线电压为10.5千伏。如果以三角形连接，线电压是多少？如果在星形连接时，B相绕组的头端颠倒，三个线电压的有效值UAB、UBC和UCA是什么？解决方案：解决方案：当三相绕组连接成星形时，线路电压为10.5千伏，每相绕组的电压为6.06千伏，如果三相绕组连接成三角形，线路电压为6.06千伏。如果连接成星形时，B相绕组的头端颠倒，则B相电压与原相的相位差为1800，UAB=6.06千伏，UBC=6问题3.2对于图3.2所示的三相对称电路，线电压UL=380伏，各相负载Z=6 j8，试求相电压、相电流和线电流，并画出电压和电流的相量图。如果负载连接到pl UU3=star by star=原因380=l紫外线，则2203 380=cbauu (v)设置为=0/220(V)原因相电流，即线路电流，其大小为：=53/22860/220.jia (a) 173/22。=bi (a)=67/22.ci (a)此时的相量图很粗略。3.3有一个电源和负载星形连接的对称三相电路。已知电源的相电压为220伏，负载各相的阻抗为10Z=。试着找出负载的相电流和线电流。解决方案：解决方案：负载的相电压等于电源的相电压：220=P U(V)22 10 220=Z U II P PL(A)3.4在电源和负载之间有一个三角形连接的对称三相电路。已知电源的相电压为220伏，负载各相的阻抗为10Z=。试着找出负载的相电流和线电流。解决方案：解决方案：负载的相电压等于电源的相电压：220=p u(v)22 10 220=z u I p(a)383223=pl ii(a)第3章三相交流电路练习解决方案77 3.5有一个对称的三相电路，电源采用三角形连接，负载采用星形连接。已知电源的相电压为220伏，各相负载的阻抗为10，计算负载的相电流和线电流。问题3.2图3.6图解决方案：解决方案：如果电源以三角形连接，则电源侧：220 1=pl UU(V)负载以星形连接，则负载侧：Plu 3=1273 220=Pu(V)7.12 10 127=ZU II Pl(A)3.6图3.6所示电路中的电流表在正常工作时显示为26A，电压表显示为380伏，电源电压对称。在下列情况之一下，计算各相的负载电流。(1)正常工作。(2)AB相负载开路。(3)a相线路开路。解决方案：解决方案：(1)正常运行，由问题：对称负载是三角形连接263=P1 II(A)，然后15 3 26 3=1 P1 I(A)三相电流大小相等，相位差为120 0 (2)AB相负载电路如图所示。自公元前2000年以来，加州相负荷和相电压没有变化.因此，相电流也不会改变(15 aii iii pcabcba=)(26 aii lic=(3)如a相线路断路器图所示，BC之间的电压不会改变，负载将是两个串联，然后与另一个并联)(15 aiz u I PBC=)(5.72 a z u ii bccaab=)(5 . 225 . 715 aii CB=；(0 AIA=3.7)有一个相位电压为220伏的三相四线照明电路。已知三相照明组由34、45和56个并联的白炽灯组成。每个白炽灯的功率为100瓦。得到三线电流和零线电流的有效值。第三章三相交流电路练习解决方案78解决方案：解决方案：照明电路星形连接：线路电流等于相电流45.15 220 100 3434=u pia(a)45.20 220 100 4545=u PIB(a)45.25 220 100 5656=u pic(a)因为三相电压是对称的，白炽灯是电阻性负载，所以三相相电流的相位差为10？3.8在图3.8所示的三相电路中，R=XC=XL=25，连接到线路电压为220伏的对称三相电源，计算各相线路的电流和线路电流。解决方案：解决方案：由于负载以三角形连接，220=pl UU(V)设置为=0/220。aU(V)则=120/220.bu (v)。=120/220。铜(钒)=0/8。8 .r U I A ab(A)=30/8。8 25 120/220。jjX U I C b BC(A)=30/8。8 25 120/220.jjx UCI l ca(a)so:=74/56.430/8.80/8.8.ca ABA iii(a)=106/56.40/8.830/8.8.abb CB iii(a)=90/8.830/8。830/8。8.BC CaIIi(A)3.9三相对称负载三角形连接，线电压380伏，线电流17.3安，总功率4.5千瓦。计算各相负载的电阻和感抗。解决方案：解决方案：三相负载对称，只能计算一相，三角形连接pl UU=，pl II3=由于Ul=380(V)，IL=2.2(A)，UP=380(V)，Ip=10(A)，38 10 380=，p pi u z()cos=p/3 ulel=4.5103/338017.3=0.4=66.7 2 . 154 . 038=。问：(1)当三相电阻以星形连接到UL=380伏的对称电源时，电炉从电网吸收多少电能？第三章三相交流电路练习解答79 (2)当电阻器连接成三角形并连接到UL=380伏的对称电源时，电炉从电网吸收多少电能？解决方案：解决方案：(1)三相电阻星形连接UU=380伏，Pl UU=220=p u(v)16728 68.8 220 33 22=r u p(w)(2)电阻三角形连接UU=380伏，Pl UU=380=p u(v)49908 68.8 380 33 22=r u p(w)3.11如图3.11所示，对称三相电感问题3.8图3.11图解决方案：因为Cos 3 lliup=6.378 75 . 05 . 303 15000 Cos 3=L I P U(V)20 75.015=Cos P S(KVA)负载三角形连接。6.378=pluu(v)pli i3=5 . 2135 . 306 . 378=piuz()1675 . 05 . 21=coszr()=sinzxl 14()，因此z=1614j () 3.12为三相交流电机。定子绕组星形连接到一个对称的三相电源，电压UL=380V。其线路电流IL=2.2A，cos0.8=.尝试找出电机各相绕组的阻抗z。解决方案：解决方案：首先画电路图(下图)来帮助我们思考。由于三相交流电机负载对称，因此可以选择一相进行计算。当三相负载连接到卫星时，Pl UU3=由于Ul=380(V)，IL=2.2(A)，UP=220(V)，Ip=2.2(A)。第三章三相交流电路练习解80 100 2.220=pu Z()com 100 0.880 rz=()6080100222 2=rzxl()所以Z=80 j60()3.13对称三相交流电路是已知的，各相负载的电阻为R=8，电感为XL=6。(1)将电源电压设置为UL=380伏，计算负载星形连接时的相电流、相电压和线路电流，并绘制相量图。(2)将电源电压设为UL=220伏，计算负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画出相量图。(3)将电源电压设为UL=380伏，计算负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画出相量图。(1)当负载连接到星形时，pl UU3=原因380=louv，则2203 380=CBA uu(V)set=0/220 a U(V)原因相电流为线路电流，其幅值为：=9.36/22680/220 . Jia(a)9.156/22。=bi (a)=1.83/22.ci (a)此时的相量图缩写。(2)当负载以三角形连接时，pl UU=220=1 UV，则220=cabcab UU(v)被设置为=0/220 ab U？则相电流=9.36/22 680/220.JZ国际单位制会计准则(A)=9.156/22。第三章三相交流电路练习解答81=1 .83/22。线路电流=9.66/3830/3。阿布阿里二世？(A)=1.173/389.186/3830/3 BCb II？(A)=1.53/3830/3。ca C2？此时的相量图。(3)当负载以三角形连接时，pl UU=380=louv，则380=cabcabcabuu(v)设置为=0/380 ab U？则相电流=9.36/38 680/380.jzuiiab(a)=9.156/38 . BCI(a)=1.83/38 . Cai(a)线路电流=9.66/8.6530/3.abaii？(A)=1.173/8.659 . 186/3830/3 BCb II？(A)=1.53/8.6530/3。ca C2？此时的相量图。3.14电路如图3.14所示。电源电压UL=380伏，各相负载的阻抗为R=XL=XC=10。(1)三相负载可以称为对称负载吗？为什么？(2)计算零线电流和各相电流，并绘制相量图。(3)求出三相的总功率。解决方案：(1)三相负载不能称为对称负载，因为三相负载的阻抗特性不同，阻抗角也不同。因此，它不能称为对称载荷。(2)380=1u(V)，然后220=p U(V)设置=0/220。aU(V)然后是120/220.bu (v)，=120/220。Cu(v)=0/22.r u I a(a)=30/22 10 120/220.jjx u i c b (a)第3章三相交流电路问题求解82=30/22 10 120/220.jjx uci l c (a) so:=30/2230/220/22.此时cbani iii=0/1.60 (a)相量图。(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，其有功功率为0，因此三相总功率为A相阻性负载的有功功率。即484010222=RIPA(瓦)=4.84(千瓦)3.15电路如图3.15所示，三相四线电路有星形连接的三相负载。众所周知，电源线电压为380伏，负载电阻Ra=11，Rb=Rc=22。试着找出：(1)负载三相的电压、相电流、线电流和总功率。(2)零线断开且相A短路时的相电流和线路电流。(3)中性线断开且相A断开时的线路电流和相电流。问题3.14图3.15图解决方案：解决方案：(1)380=1u(V)然后220=p U(V)集合=0/220。aU(V)然后是120/220.bu (v)，=120/220。铜(钒)由于三相负载连接成一个星形。所以线路电流等于相电流=0/20.国际单位制a(a)=120/10 22 120/220.b b b r u I(a)=120/10 22 120/220.中国常驻联合国代表团一(a)如此：=120/10120/100/20.CBA ni iii=1.19/46.26(a)880022101120 222=ccbbaairip(w)(2)电路当中性线断开且a相短路时，如图所示；此时，RB和RC上的电压是电力线电压。在第3章中，三相交流电路8327.17 22 380=BBR u ii(a)27.17 22 380=c cc r u ii(a)(3)的练习解决方案被打破。a相断开时的电路如图所示。此时，RB和RC负载串联的电压为电源线电压，64.8 2222 380=CB BC CB RR u ii(a)3.16三相对称负载三角形连接，其线电流为IL=5.5A，有功功率为P=