習(xí)題習(xí)題參考答案

1、第五章習(xí)題參考答案5.1題5.1的圖所示的是三相四線制電路，電源線電壓Ul=380V。三個(gè)電阻性負(fù)載接成星形，其電阻為R=11Q,Ra=R3=22Qo(1)試求負(fù)載相電壓、相電流及中性線電流，并作出它們的相量圖；(2)如無(wú)中性線，求負(fù)載相電壓及中性點(diǎn)電壓；(3)如無(wú)中性線，當(dāng)L1相短路時(shí)求各相電壓和電流，并作出它們的相量圖；(4)如無(wú)中性線，當(dāng)L3相斷路時(shí)求另外兩相的電壓和電流；在(3),(4)中如有中性線，則又如何？題5.1的圖解：各相負(fù)載兩端電壓都等于電源相電壓，其值為：UPUL380V220V。各3.3負(fù)載相電流分別為：UPUPUPI1-20A,I2-10A,I3-10AR1R2R322

2、In、I2sin30I3sin30I113cos3012cos3010A相量圖如圖（b）所示。因?yàn)槿嚯娫磳?duì)稱，而三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，由于無(wú)中性線，將使電源和負(fù)載中點(diǎn)之間的電位差不為零，而產(chǎn)生中性點(diǎn)位移。設(shè)U1U10V匕叢為2200220120220120URR2R3W2222V550VNN111111RR2R112222U1U1UN'N2200550V1650VU2U2UN'N220120550V252131VU3U3Un'n220120550V252131V33NN若無(wú)中性線，L相短路，此時(shí)電路如圖（c）所示，此時(shí)L相的相電壓Ui0,L2相、L3相的相電壓分別等于L2

3、、L之間、L3、Li之間的線電壓，所以有:U2U12380150V,U3U31380150V各相電流為：U2I2217.3150VR2U3I3317.3150V3R3I1I2I317.315017.3150A300A相量圖如圖（d）所示I112U12RR238030A112211.530A若無(wú)中線，L3相斷路，電路如圖（e）所示，L,L2兩相成了串聯(lián)電路:U1I1？R11.53011V12730VU2I2?R11.53022V25330V當(dāng)有中性線，L相短路或L3相斷路，其他相電壓、電流均保持不變。5.2 有一次某樓電燈發(fā)生故障，第二層和第三層樓的所有電燈突然都暗淡下來(lái)，而第一層樓的電燈亮度未

4、變，試問(wèn)這是彳f么原因？這樓的電燈是如何連接的，同時(shí)又發(fā)現(xiàn)第三層樓的電燈比第二層樓的還要暗些，這又是什么原因？畫出電路圖。解：一般來(lái)說(shuō)，若建筑物有三層樓，每層樓照明分別由三相電源的一相供電，照明負(fù)載是由三相四線制電源供電的不對(duì)稱負(fù)載（聯(lián)成星形），當(dāng)中線存在時(shí)，每相負(fù)載的相電壓必然等于電源的相電壓（為電源線電壓的般是220V）由于每一層樓的白熾燈兩端電壓等于電源的相電壓，燈泡能正常發(fā)光。當(dāng)三相四線制電源的中線斷路時(shí)，由于各相負(fù)載不對(duì)稱（每一層樓不可能同時(shí)點(diǎn)亮相同瓦數(shù)的白熾燈，勢(shì)必引起負(fù)載電壓的不對(duì)稱，可能會(huì)破壞各相的正常運(yùn)行。因第一層樓的電燈負(fù)載適中，其電壓未變，故亮度未變。而第二層和第三層并聯(lián)

5、的電燈較多，其阻抗較小，故其相電壓低于電燈的額定電壓，所以暗淡下來(lái)，其中第三層并聯(lián)的電燈更多，電阻更小，故相電壓更低，因此電燈更暗些。電路圖如習(xí)題5.2.2圖習(xí)題5.2.2圖5.3 有一臺(tái)三相發(fā)電機(jī)，其繞組接成星形，每相額定電壓為220M在一次試驗(yàn)時(shí)，用電壓表量得相電壓U1=U2=U3=220v,而線電壓則為U12=U31=220V,U23=380V試問(wèn)這種現(xiàn)象是如何造成的？解：是由于發(fā)電機(jī)的L1相繞組接反造成的5.4 在題5.4的圖所示的電路中，三相四線制電源電壓為380/200V,接有對(duì)稱星形聯(lián)結(jié)的白熾燈負(fù)載，其總功率為180Wo此外.在L3相上接有額定電壓為220V,功率為40W,功率因

6、數(shù)cos4=0.的日光燈一支。試求電流&1,&,1&及/。設(shè)華=220/0。V。解：每相白熾燈的功率p=1180W=60W3每相白熾燈的電流:P60UP220A0.273AI10.2730A0.273120A0.273120A則日光燈的電流I403=A0.364AUpcos2200.5p因?yàn)閏os=0.5,60,I&與U3滯后60,即比Ui超前,3所以I3=0.36460AI3=(0.273120+0.36460)A=0.55385.3A中性線電流INI1I2I30.36560A電流和電壓的向量圖如圖所示5.5題5.5的圖是兩相異步電動(dòng)機(jī)的電源分相電路,。是鐵心

7、線圈的中心抽頭。試用相量圖說(shuō)明/a和UO3之間相位差為90。2?.3日光燈白熾燈題5.5的圖題5.4的圖?1U03U13U10U31-U212U12602Ul2=j0.866U12=0.866U1290向量圖見(jiàn)上圖。5.6題5.6的圖是小功率星形對(duì)稱電阻性負(fù)載從單相電源獲得三相對(duì)稱電壓的電路。已知每相負(fù)載電阻R=10Q,電源頻率f=50Hz,試求所需的L和C的數(shù)值。從圖電路圖上可得:Ul=Ui-U2,UcU2U3其向量如圖（b）所示。Il滯后Ul于90,Ic超前Uc于90，因此向量II和Ic也可畫出。而后再畫出的向量。可見(jiàn):U,Ul,Uc構(gòu)成一正三角形，故u=uluc;l2,lL,lC構(gòu)成一正

8、三角形，故u于是有：ULRXL3RXlXc10、3=3141.,L=103314H0.055H55mH10.3=314CC=F184106F184F31410,35.7 在線電壓為380V的三相電源上，接兩組電阻性對(duì)稱負(fù)載.如題5.7的圖所示，試求線路電流I。題5.6的圖題5.7的圖解：10負(fù)載為星形連接,的線電流即可。38負(fù)載為三角形連接。因?yàn)樨?fù)載是對(duì)稱的，故只要計(jì)算一相星形連接的線電流I1y1PY當(dāng)A22A10三角形連接的線電流11-3lp6匕V3380A17.3A3838IiyIi(2217.3)A39.3AUl=380V;的電源上，從電源所取用5.8 有一三相異步電動(dòng)機(jī)，其繞組接成三角

9、形，接在線電壓的功率P1=11.43KVW率因數(shù)cos4=0.87試求電動(dòng)機(jī)的相電流和線電流。解：根據(jù)三相有功功率的公式：PJ3UiIiCos，則電動(dòng)機(jī)的每相的線電流為:Ii電動(dòng)機(jī)每相相電流為:11,43103,33800.87A=19.96A19.9611.5AA35.9 在題5.9的圖中，電源線電壓Ul=380V。（1）如果圖中各相負(fù)載白阻抗模都等于10是否可以說(shuō)負(fù)載是對(duì)稱的？（2）試求各相電流，并用電壓與電流的相量圖計(jì)算中性線電流。如果中性線電流的參考方向選定得同電路圖上所示的方向相反，則結(jié)果有何不同？（3）式求三相平均功率P。題5.10的圖解：（1）因?yàn)楦飨嘭?fù)載的元件不同，得到的電流和

10、電壓的相位各不一樣，所以負(fù)載是不對(duì)稱的。（2）L1相的相電流如圖（b）為:I1220010220AL2相的相電流為:U222012010902230L3相的相電流為:U3jx122012022109030A中性線電流為：InI1I2I3(2222302230)A60A若中性線電流的參考方向選定的同電路圖上所示的方向相反，則IN60A（3）三相平均功率，即三相有功功率，但三相中只有相是電阻元件消耗能量，而相相分別為純電感元件，不消耗電量，所以三相平均功率為：P=P1P2P3Ip?Up22220W4840W5.10在題5.10的圖中，對(duì)稱負(fù)載接成三角形，已知電源電壓Ul=220V,電流表讀數(shù)IL=17.3A三相功率P=4.5Kw試求：（1）每相負(fù)截的電阻和感抗；（2）當(dāng)L1L2相斷開(kāi)時(shí).圖中各電流表的讀數(shù)和總功率P;（3）當(dāng)L1線斷開(kāi)時(shí)，圖中各電流表的讀數(shù)和總功率P。解：（1）相電流：,1.1.IP1117.3A10ACosP.3U1114.5103322017.30.683R=Up220Ip1022Zcos220.68315P.313XLZsinZ1cos2