電工習(xí)題集合

例1:

有一交流鐵心線圈，電源電壓U=220V電路中電流I=4A，功率表讀數(shù)P=100W，頻率f=50Hz，漏磁通和線圈電阻上的電壓降可忽略不計(jì)，試求:(1)鐵心線圈的功率因數(shù)；（2）鐵心線圈的等效電阻和感抗。解:(1)(2)鐵心線圈的等效阻抗模為等效電阻為等效感抗為例2:

要繞制一個(gè)鐵心線圈，已知電源電壓U=220V，頻率f=50Hz，今量得鐵心截面為30.2cm2,鐵心由硅鋼片疊成，設(shè)疊片間隙系數(shù)為0.91(一般取0.9~0.93)。（1）如取Bm=1.2T，問(wèn)線圈匝數(shù)應(yīng)為多少?(2)如磁路平均長(zhǎng)度為60cm,問(wèn)勵(lì)磁電流應(yīng)多大?鐵心的有效面積為(1)線圈匝數(shù)為(2)查磁化曲線圖，Bｍ=1.2T時(shí),Ｈｍ=700Ａ／ｍ，則解:例1：N+++–––N

RARBRCACB若RA=RB=RC=5

，求線電流及中性線電若RA=5,RB=10,RC=20,求線電流及一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對(duì)稱(chēng)。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電燈組，流IN;中性線電流IN。中性線電流解：已知：N+++–––N

RARBRCACB(1)線電流三相對(duì)稱(chēng)(2)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)（RA=5

、RB=10

、RC=20

）

分別計(jì)算各線電流中性線電流例2：照明系統(tǒng)故障分析解:

(1)

A相短路1)中性線未斷

NRARCRBABNC此時(shí)A相短路電流很大，將A相熔斷絲熔斷，而

B相和C相未受影響，其相電壓仍為220V,正常工作。

在上例中，試分析下列情況

(1)A相短路:中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開(kāi)時(shí)，求各相負(fù)載電壓。

(2)A相斷路:中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開(kāi)時(shí)，求各相負(fù)載電壓。此情況下，B相和C相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過(guò)額定電壓（220V)，這是不允許的。2)A相短路,中性線斷開(kāi)時(shí),此時(shí)負(fù)載中性點(diǎn)N′即為A,因此負(fù)載各相電壓為

ABNCN′iAiCiB+++–––

(2)A相斷路2)中性線斷開(kāi)

B、C相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?，如圖(b)所示,由圖可求得IBCU′AU′B+––+(b)

NRARCRBABNC(a)結(jié)論

（1）不對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱(chēng)，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。（2）中線的作用：保證星形聯(lián)結(jié)三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的相電壓對(duì)稱(chēng)。（3）照明負(fù)載三相不對(duì)稱(chēng)，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開(kāi)關(guān)。例3:求例1電路中性線斷開(kāi)時(shí)負(fù)載的相電壓及相電流。則節(jié)點(diǎn)電壓負(fù)載電壓NN

RBRC.RA+++++++–––––––解：設(shè)可見(jiàn)：

1.不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)且無(wú)中性線時(shí),三相負(fù)載的相電壓不對(duì)稱(chēng)。

2.照明負(fù)載三相不對(duì)稱(chēng)，必須采用三相四線制供電方式，且中性線上不允許接刀閘和熔斷器。有一三相電動(dòng)機(jī),每相的等效電阻R=29,等效感抗XL=21.8,試求下列兩種情況下電動(dòng)機(jī)的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果：

(1)繞組聯(lián)成星形接于UL

=380V的三相電源上;(2)繞組聯(lián)成三角形接于UL=220V的三相電源上。例1:解:(1)(2)比較(1),(2)的結(jié)果:有的電動(dòng)機(jī)有兩種額定電壓,如220/380V。當(dāng)電源電壓為380V時(shí),電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；當(dāng)電源電壓為220V時(shí),電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形。在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中,相電壓、相電流以及功率都未改變，僅三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大倍。例2:各電阻負(fù)載的相電流由于三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，所以只需計(jì)算一相，其它兩相可依據(jù)對(duì)稱(chēng)性寫(xiě)出。ABC線電壓Ul為380V的三相電源上，接有兩組對(duì)稱(chēng)三相電源：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相阻抗;另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負(fù)載，每相電阻R=10,如圖所示。試求：各組負(fù)載的相電流；(2)電路線電流；(3)三相有功功率。設(shè)解：負(fù)載星形聯(lián)接時(shí)，其線電流為負(fù)載三角形聯(lián)解時(shí)，其相電流為(2)電路線電流一相電壓與電流的相量圖如圖所示一相電壓與電流的相量圖如圖所示(3)三相電路的有功功率-30o-67o-46.7o三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，UL

=220V，當(dāng)S1、

S2均閉合時(shí)，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率

P=4.5kW，試求:

1)每相負(fù)載的電阻和感抗；

2)S1合、S2斷開(kāi)時(shí),各電流表讀數(shù)和有功功率P；

3)S

1斷、S

2閉合時(shí),各電流表讀數(shù)和有功功率P。例3：ZCAAAAS1S2ZABZBCCAB或：P=I2RP=UIcos

tg

=XL/R(1)由已知條件可求得ZCAAAAS1S2ZABZBCCAB2)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)

IA=IC=10AIB

=17.32A流過(guò)電流表A、C

的電流變?yōu)橄嚯娏鱅P，流過(guò)電流表B的電流仍為線電流IL

。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)s均閉合時(shí)

每相有功功率P=1.5kW

當(dāng)S1合、S2斷時(shí)，ZAB、ZBC

的相電壓和相電流不變，則PAB、PBC不變。P=PAB+PBC

=3kWS1AAAS2ZABZCAZBCCABIB

=0A3)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)變?yōu)閱蜗嚯娐穁ABZBCZCAACI1I2

I1仍為相電流

IP

，

I2

變?yōu)?/2

IP

。

IA=IC

=10A+5A=15A

I2

變?yōu)?/2

IP，所以AB、BC

相的功率變?yōu)樵瓉?lái)的1/4

。

P=1/4PAB+1/4PBC+PCA

=0.375W+0.375W+1.5W

=2.25kWAAAS1S2ZABZBCZCAABC某大樓為日光燈和白熾燈混合照明，需裝40瓦日光燈210盞(cos

1=0.5)，60瓦白熾燈90盞(cos

2=1),它們的額定電壓都是220V，由380V/220V的電網(wǎng)供電。試分配其負(fù)載并指出應(yīng)如何接入電網(wǎng)。這種情況下,線路電流為多少？例4：解:

(1)該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖NABC30盞+–70盞解:

(1)該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖NABC30盞+–70盞V

(2)

計(jì)算線電流U.設(shè)=2200°例5：

某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來(lái)，而第一層樓電燈亮度不變，試問(wèn)這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的？同時(shí)發(fā)現(xiàn)，第三層樓的電燈比第二層樓的電燈還暗些，這又是什么原因？解:(1)本系統(tǒng)供電線路圖P

三層二層ABCN–+一層

(2)

當(dāng)P處斷開(kāi)時(shí)，二、三層樓的燈串聯(lián)接380V電壓，所以亮度變暗，但一層樓的燈仍承受220V電壓亮度不變。(3)因?yàn)槿龢菬舳嘤诙菬艏碦3

R2

,所以三樓燈比二樓燈暗。解：(1)本系統(tǒng)供電線路圖AP

BCN三層二層一層–+3.8

阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)解：同理：++--+-例1:有兩個(gè)阻抗它們串聯(lián)接在的電源;求:和并作相量圖?；蚶梅謮汗剑鹤⒁猓合嗔繄D++--+-例2:解:同理：+-有兩個(gè)阻抗它們并聯(lián)接在的電源上;求:和并作相量圖。相量圖注意：或用三要素法求54V18V2k

t=0+++--S9mA6k

2F3k

t=0+-CR3k

6k

+-54V9mAt=0+等效電路例2：由t=0-時(shí)電路電路如圖，開(kāi)關(guān)S閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)。t=0時(shí)S閉合，