电工学三相交流电路习题及答案

1、电工学三相交流电路习题及答案一、填空题：.对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电 1压等于_73_倍的线电压；相电流等于 _倍的线电流；中线电流等于 0 0.有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Q,功率因数为0.8,又测出 负载中的电流为10A,那么三相电路的有功功率为5280W;无功功率为 TOC o 1-5 h z 3960var ;视在功率为 6600VA。假如负载为感性设备，则等效电阻是17.6Q;等效电感量为（工频下）42mH 。二、判断题：.中线的作用就是使不对称 Y接负载的端电压保持对称。（对）.三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计

2、法进行测量。（错）.三相负载作三角形联接时，总有II 61P成立。（错）.负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。（对）.三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（对）.中线不允许断开。因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。（错）三、选择题：.三相对称电路是指（C ）A、三相电源对称的电路；B、三相负载对称的电路；C、三相电源和三相负载均对称的电路。.三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（C ）A、30 安； B、10 安； C、27.32 安。.有“220V、100W” “22

3、0V、25W”白炽灯两盏，串联后接入 220V交流电源， 其亮度情况是（B ）A、100W灯泡最亮； B、25W灯泡最亮；C、两只灯泡一样亮。四、计算题3-1 一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于UL=380V的对称三相电源上，其线电流I l=2.2A, cos小=0.8 ,试求每相绕组的阻抗Z。解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时Ul 3Up由于 UL=380(V) , I l=2.2(A)p=220(V), I p=2.2(A),22022100(Q)由阻抗三角形得R ZCOS1000.880(Q)/2Xl

4、V|z|所以R2.1IoO2 80260 / 、(Q)Z=80+j60( Q)3-2已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为R=8 Q ,感抗为 X,=6Q o(1)设电源电压为U=380V,求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并 画相量图；(2)设电源电压为 U=220V,求负载三角形连接时的相电流、 并画相量图；(3)设电源电压为UL=380V,求负载三角形连接时的相电流、 并画相量图。解：由题意：(1)负载作星接时_Ui 3Upe!ul 38v,则380Ua Ub Uc 2203(V)设 Ua 220应(V)因相电流即线电流，具大小为：相电压和线电流,相电压和线电流,220/08 j

5、622/ 36.9(A)I b 22/ 156.9(A) .IC 22/83.1 (a) 此时的相量图略。(2)负载作三角形连接时Ui Up因 u l 220 VUab Ub Uc, 220 (V)设uab220/0U abI ab220/0则相电流8 j622/ 36.9(A)bc22/ 156.9（A）Ica 22/83.1（住线电流IA . 3 I ab / 3038/ 66.9 （A）Ib3Ibc/ 3038/ 186.938/173.1（A）3 I ca / 3038/53.1（ A）此时的相量图略。(3)负载作三角形连接时Ui Up因U|380 V,则设 Uab 380/0UabU

6、bc Uca 380 （V则相电流U abI ab Z380/0 38/ 36.98 ”（A）线电流I bc 38/ 156.9I ca 38/83.1（ A）Ia . 3 I ab / 3065.8/ 66.9 （A）Ib3Ibc/ 3065.8/ 186.965.8/173.1 （A）IC 3 I ca / 3065.8/53.1(A)此时的相量图略。3-3.已知电路如下图所示。电源电压UL=380V,每相负载 的阻抗为R= Xl= %=10Q。(1)该三相负载能否称为对称负载？为什么？(2)计算中线电流和各相电流，画出相量图；(3)求三相总功率。解：(1)三相负载不能称为对称负载，因为三

7、相负载 的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负 载。 Ul 380（V）则 Up 220 （V）设Ua 220a（V）贝2 220/ 120 （V）, Uc 22CH20（%UaI A a 22/0（A）所以:Ub 220/ 120IxCj1022/ 30(A)Uc220/12022/30jXLj10(A)I N I A IB IC 22/0 22/ 3022/30 _60.1/0(A)(3)中线断开，A10/ 120(A)10/120(A)所以:I N I A IB I C 20/0_ 10/ 12010/120(2) 此时中线断开,A相又短路时的电路如图所示;R、R上的电压为电

8、源线电压,IbUbRb380 17.2722(A)=10 0 (A)(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，具有功功率为0,故三相总功率即A相电阻性负载的有功功率。22即 P 匕 R 22 10 4840(川=4.84(KW)3-4.电路如图3.2所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压380V,负载电阻Ra= 11Q, Rb=Rc=22Q,试求：(1)负载的各相电压、相电流、线电流和三相总 功率；(2)中线断开，A相又短路时的各相电流和线电 流；相断开时的各线电流和相电流。解：(1) Ul 380 (V)则 U p 220 (V)设Ua 220他(V则Ub 220/ 120

9、(V), Uc 22C/120(%I a 区 20/0_R (A)Ub 220/ 120I BRb22Uc 220/120 I CRc22(3) 此时Ic Ul 吧 17.27Rc22(A)中线断开，A相断开时的电路如图所示,R、R二负载串联后的电压为电源线电压,bc 380J 8.64Rc22 22(A)3-5.三相对称负载三角形连接，其线电流为Il=5.5A,有功功率为 P=7760W,功率因数cos小=0.8求电源的线电压Ul、电路的无功功率 每相阻抗Z。解：由于P M&lLc0sUlP所以 31 L cosQ 3ULIL sin7760.,3 5.53 1018.21018.20.85

10、.51 cos(V)5819.8(Var)Ip IL所以 3UpZUlUpIpUl Up Ip32.93ZI Il5.51018.2(V) V3V31018.2320.193.18(Q),Z=320.19/36.9o3.18A3-6.电路如图 3.3 所示，已知 Z=12+j16R Il=32.9A, 求Ul。解：由于三角形联接时，Ul Up, Il加。19(A)19122 162380 (V)3-7.对称三相负载星形连接，已知每相阻抗为Z=31+j22 Q,电源线电压为380V, 求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解：Ul380V U P 220V22022031 j2

11、2，312 2225.77(A)功率因数:31cos0.816312222有功功率：P 3ULILcos 3 380 5.77 cos 3 380 5.77 0.816 3098.9(W)无功功率:22Q 、,3ULILsin ,3 380 5.77 2198.8(Var)3122视在功率：S 疯lIl4380 5.77 3797.7(侬1- h384图ma习题m另的图3-8.在线电压为380V的三相电源上，接有两组电阻性对称负载，如图 3.4所 示。试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。解:由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单。3801 LY1 PYUpRy10IIUl,3Up

12、.3Ul22(A).3 380 17.3238(A)Il1 LY 1 L22 17.32 39.32 (A )也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称，所以可以选用一相进行计算。设UMUAB380也（V）a 220& (V)星接时的线电流和相电流相等，则1 AY 1 aU a 220/0Ry1022/0_(A)三角接时的线电压和相电压相等，则1 abUB 380/3010/3038由角接时线电流和相电流的关系知，IlJ31ab/ 30 V3 10/30 30 17.32/0（A）所以 即Il=39.32 (A)Il I ly Il 22/0 17.32/0 39.32肛(A)3-9.对称三相电

13、阻炉作三角形连接，每相电阻为 38 Q,接于线电压为380V的 对称三相电源上，试求负载相电流Ip、线电流Il和三相有功功率P,并绘出各电 压电流的相量图。解：由于三角形联接时Ul Up所以Ill U_tP RP3838010(A)T3lPV3 10 17.32(A)P J3UlIl 3 380 17.32 1140(W)Ul Up Il731P3-10.对称三相电源，线电压Ul=380V,对称三相感性负载作三角形连接，若测 得线电流Il=17.3A,三相功率P=9.12KW,求每相负载的电阻和感抗。解：由于对称三相感性负载作三角形连接时，则 因 P . 3U LIL coscos所以P3U

14、L l L9.12 1033 38017.30.8XlIl .3Up| P17.3Ull P10(A)38010Z cos 38 0.82 R238238(。)30.4(。)；30.4222.8(Q)Z=30.4+j22.8(Q)3-11.对称三相电源，线电压 线电流Il=17.3A,三相功率Ul=380V,对称三相感性负载作星形连接，若测得 P=9.12KW,求每相负载的电阻和感抗。解：由I对称三相感性负载作星形连接时，则 因 P 3U LIL cosul V3upil Ipcos所以P3UlIl9.12 1033 38017.30.8UpUl3UpI p380322017.3220(V), Il1P 17.3 (A)12.7(。)Z cos 12.7 0.8 10.2(2 )Xl2 R212.72 10.227.57(Q)Z=10.2+j7.