第5章習(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Ul 380V 。三個(gè)電阻性負(fù)載接源線電壓成星形，其電阻為 R 1=11 ， R 2 = R 3 =22 。 (1) 試求負(fù)載相電壓、相電流及中性線電流，并作出它們的(3) 如無(wú)中性線，當(dāng) L1 相短路時(shí)相量圖； (2) 如無(wú)中性線，求負(fù)載相電壓及中性點(diǎn)電壓；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；(5)在(3)， (4) 中如有中性線，則又如何?L1I1R1NINRR23IL22LI33題5.1 的圖381各相負(fù)載兩端電壓都等于電源相電壓，其U l0V 220V

2、。解： U P各值為：33負(fù)載相電流分別為：U PU P 10A,IU P10I120A, I 23AR1R2R3I 2 sinI 3 sin 30 I2I3 cos30 I 22I N301cos3010 A相量圖如圖（ b ）所示。2 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。U1U10設(shè)VU 1U 2UR1R2N' N11R1R2UU'1UN'N1UUU N'2'N2UUU N ''U 3220 0220120220120R3112222V550V1111R3112

3、2222200 550 V1650 V220120550V252 131 V22012055 0V252 131 V33N- 若無(wú)中性線， L 1 相短路， 此時(shí)電路如圖 （ c ）所示，此時(shí) L 1 相0 ， L2的相電壓 U 1相、3L 3 相的相電壓分別等于L2 、 L1 之間、 L 3 、 L 1 之間的線電壓，所以有：U 2U12380150 V ,U3U 31380 150 V各相電流為：U 2I 217.3150 VR2U 3I 317.3 150 VR3I1I 2I 317.315017.3150A30 0A相量圖如圖（ d ）所示4 若無(wú)中線，L 3 相斷路，電路如圖（e ）

4、所示， L 1 ， L 2 兩相成了串聯(lián)電路：11.530I1 I2 U1238030A AR1 R21122UU12II111R111.530V127 30 V11.252R253022V330 V5 當(dāng)有中性線， L1 相短路或 L 3 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變， 試問(wèn)這是什么原因 ?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(huà)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

5、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1 ，一般是 220V）由于每一層樓的白熾燈兩端電壓等于3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)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5.2.2如習(xí)題圖-A三樓N二樓一樓BC習(xí)題 5.2.2圖5.

6、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 220 V 。在一次試驗(yàn)時(shí)，用電壓表量得相電壓 U1 U2=U3 220 v ，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180 W 。此外在 L3相上接有額定電壓為220V ，功率為 40W ，功率因數(shù)cos =0.5的日光燈一支。試求電流I1，I2，I3及IN 。設(shè)U12200°V。U3I3"I3=IN'8

7、5.3I 3U 1I 1I 2U 2-解：每相白熾燈的功率p= 1180W=60W3-每相白熾燈的電流：P 60 A 0.273AI=UP220則I 1 0.2730A0.27I 23120 A0.27120I 3'3A則日光燈的電4" =P0A0.364 A流I 3U p cos2200.5"因?yàn)?0.560， I與 U 3滯60，即比U1超cos，3 后前，"I 3所以=0.36460 AI3= I=(0.27+0.3660 )A=0.553 85.33'I 3"31204A中性線電0.36INI 1I 2I 3560 A流電流和電壓

8、的向量圖如圖所示5.5題的圖是兩相異步電動(dòng)機(jī)的電源分相O 是鐵心線圈的中心抽頭。試用相量5.5電路，圖說(shuō)明U 12和UO 3之間相位差為90 °。I1L 1L1L2I2L 2I3L 3L 3OI NNUO日光燈白熾燈U123-題 5.4 的圖題5.5 的圖-U 3112U12U 1260U 23U1UU 03U13 U 1031212U 121=60U 1202=j0.8966U 12 =0.866 U 120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=10 ，電源頻率f 50 Hz ，試求所需的L 和 C 的

9、數(shù)值。U 3UUU C10U LI CU 2ILI2-從圖電路圖上可得：U L =U 1 - U 2 ， U cU 2 U 3其向量如圖（ b ）所示。I L 滯后 U L 于90,I C 超前 U C于 90, 因此向量 I L 和I C 也可畫(huà)出。而后再畫(huà)出的向量?？梢?jiàn)：U,U L,UC 構(gòu)成一正三角U=UU C ;形，故LI2，I L,IC 構(gòu)成一正三角I2 = I形，故LI C 。U3U于是有：RXLLUXC，3RXLXCC103 =314L，55mL= 103 H0.055HH31410310 61F 184F 184F=314C ， C=3141035.7 在線電壓為380V 的三

10、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。AL1IRLL2L3UBRC1038CR題 5.6的圖題 5.7的圖負(fù)載為星形連負(fù)載為三角形連接。因?yàn)樨?fù)載是對(duì)稱的，故只解： 10接， 38要計(jì)算一-相的線電流即可。I星形連接的線電1Y I pY22022A流A10三角形連接的線U pI 13I p33380A 17.3A電流3838I=II(22 17.3) A 39.3A1Y15.8 有一三相異步電動(dòng)機(jī)，其繞組接成三角形，接在線電壓 Ul=380V ；的電源上，從電源所取用的功率 P1=11.43KW,功率因數(shù)cos =0.87 ，試求電動(dòng)機(jī)的相電流和線電流。-解：根據(jù)

11、三相有功功率的公式：3U 1 I 1 cos ，則電動(dòng)機(jī)的每相的線電P流為：P11.4310 3I 1=A=19.96A3 U 1 cos3 3800.87電動(dòng)機(jī)每相相電流為：I pI 119.96 A11.5A335.9 在題 5.9的圖中，電源Ul 380 V 。 (1) 如果圖中各相負(fù)載的阻10 ,是否線電壓抗模都等于可以說(shuō)負(fù)載是對(duì)稱(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。如果的 ?中性則結(jié)果有何不同 ?(3) 試求三相平均功線電流的參考方向選定得同電路圖上所示的方向相反，率 P 。i1L1L1RAL1Ni NCL 2L2L3i 3XLAL3L3AL2i 2題 5.9

12、題 5.10的圖的圖U 3I 33030U 1I1-I 2U 2解：（ 1 ）因?yàn)楦飨嘭?fù)載的元件不同，得到的電流和電壓的相位各不一樣，所以負(fù)載是不對(duì)稱的。（ 2 ） L 1 相的相電流如圖（b）為：-2200I 1220A10L2相的相電流為：U2220120I 22230 AjX C1090L3相的相電流為：22U 301203I 3 =1220AjX L090II2中性線電流為： I N I 1 23(222230 230)A 60A若中性線電流的參考方向選定的同電路圖上所示的方IN60A向相反，則（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：484P=222200WP1P2 P3I PU PW5.10 在題 5.10的圖中，對(duì)稱負(fù)載接成三角形，已知Ul=220V，電流表讀數(shù)電源電壓IL=17.3A，三相功率 P=4.5Kw, 試求： (1) 每相負(fù)截的電(2)當(dāng) L1L2相斷開(kāi)時(shí) 圖中各電流表阻和感抗；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P。數(shù)和總功率解：（ 1）相電流：17.310I P1 I11AA33P4.510 3Cos=0.6833U1 I13220 17.3UP220Z22IP10R=Z cos220.68315-X LZ