第4章 電工技術(shù)習(xí)題解答(完成)

1、第4章 習(xí)題解答4.1 有一臺三相交流電動機，當(dāng)定子繞組用星形聯(lián)接于線電壓380V的對稱三相電源時，其線電流=4A，。試求電動機每相繞組的相電壓、相電流及阻抗。解：相電壓 Y形相電流 阻抗模 由于 ，則 故 4.2 在圖4.1所示的三相四線制電路中，電源線電壓380 V。三個負(fù)載聯(lián)接成星形，其電阻為RC20，RARB45。試求(1)負(fù)載相電壓、相電流及中性線電流，并畫出他們的相量圖；(2) 中性線斷開時，試求負(fù)載的相電壓及中性點電壓；(3) 當(dāng)中性線斷開且A相短路時，試求出各相電壓和電流，并畫出他們的相量圖；(4) 當(dāng)中性線斷開且C相斷路時，試求另外兩相的電壓和電流。RCABCNRBRA圖4.

2、1 習(xí)題4.2電路解：按三相負(fù)載是星形連接的三相四線制電路求解 （1）有中線時，則 設(shè)，則由電源的對稱性得到 ， 各相電流為 那么中性線電流為IBIAICIN120o22o120o IN=14/22°A 相量圖如下圖所示。 （2）由于三相負(fù)載不對稱而且無中性線時，負(fù)載的中性點將發(fā)生電位移。由相量結(jié)點電壓法得 Unn=148/22°V上的電壓為 上的電流為 上的電壓和電流為 上的電壓和電流為 （3）當(dāng)三相負(fù)載電路無中性線且A相短路時，其電路和相量圖如下圖所示 。 由相量圖可見 由基爾霍夫電流定律可得 （4）無中性線且C相斷路時，電路如下圖所示。 與串聯(lián)后接于，則 4.3 有一

3、臺三相發(fā)電機，其繞組聯(lián)成星形，每相額定電壓為220V。在一次試驗時，用電壓表量得相電壓UAUBUc220 V，而線電壓則為UABUCA220 V，UBC380 V，試問這種現(xiàn)象是如何造成的？解：這臺三相發(fā)電機繞組是聯(lián)成星形，見下圖a所示?？梢娛茿相繞組接反了所致。其相量圖見圖b所示。由相量圖可得，。 ABCN日光燈白熾燈4.4 在圖4.2所示的對稱三相電源中，接入對稱星形聯(lián)接的白熾燈組，其總的有功功率為210 W；在C相上接有V，有功功率為100 W、cos0.5的日光燈。試求電流、及。 圖4.2 習(xí)題4.4電路 解：由，設(shè)， 對白熾燈負(fù)載，每相功率為70W，其電流由可知 由于存在電感，對日光

4、燈，其功率，于是 由于日光燈是感性電路，電流超前電壓一個角度，其角度由cos0.5求得 由KCL定理 又由KCL定理，中性線上電流為 IN4.5 圖4.3所示是小功率星形對稱電阻性負(fù)載從單相電源處獲得三相對稱電壓的一種變換電路。已知每相負(fù)載電阻R10，電源頻率50 Hz，試求所需的L和C的數(shù)值。I1I2I3ILIC圖4.3 習(xí)題4.5電路解：根據(jù)已知條件可知三相電壓對稱，則令， 。由于三相電壓值相等，且電阻值R也相等，故。于是由線、相電壓關(guān)系式得到（見原教材第125頁的公式） （虛部） 即 （實部） 即 于是由，的定義，可以得到 RACBZZZRR4.6 有一臺三相對稱電阻加熱爐，R=10，三

5、角形聯(lián)接；另有一臺三相交流電動機，Z=，功率因數(shù)為0.6，星形聯(lián)接。它們接到同一個三相電源上，已知三相電源的線電壓為380V，如圖4.4所示。試求電路的線電流和三相負(fù)載總的有功功率。 圖4.4 習(xí)題4.6電路解：設(shè)線電壓，則相電壓 對于三角形連接的負(fù)載，其相電流為 所以 （見原教材第130頁有關(guān)內(nèi)容） 對于星形連接的負(fù)載，其線電流等于相電流，即 將兩者的線電流相量相加，可得到電路的線電流為 有功功率 P 4.7 在圖4.5所示電路中，電源線電壓= 380 V，各相負(fù)載的阻抗模均為10。(1) 試問負(fù)載是否對稱？(2) 試求各相負(fù)載電流和中性線電流，并在同一坐標(biāo)上畫出負(fù)載電壓和電流的相量圖。圖4

6、.5 習(xí)題4.7電路解：（1）雖然各相負(fù)載阻抗的模相等，但幅角不相同，故負(fù)載不對稱。（2）令 則 ， 則有 因此 IN 相量圖如下圖所示。 4.8 在圖4.6所示電路中，對稱負(fù)載聯(lián)成三角形，已知電源電壓220V，各電流表讀數(shù)均為38A。試求：(1) 當(dāng)BB線斷開時，圖中各電流表的讀數(shù)。 (2) 當(dāng)AC相負(fù)載斷開時，圖中各電流表的讀數(shù)。 圖4.6 習(xí)題4.8電路解：（1）由于是三相對稱負(fù)載，令每相阻抗為，則每相負(fù)載的電流為當(dāng)BB線斷開時，見下圖（a）所示。 則各電流表的讀數(shù)為 圖（a） BB線斷開 而 （2）當(dāng)AC線斷開時，見圖（b）所示。則各電流表的讀數(shù)分別為 圖（b） AC線斷開 RRABC

7、N4.9 圖4.7所示電路是一種相序指示器，由一個電容和兩個相同的電燈構(gòu)成，用于測定三相電源的相序。試證明：如果假定電容所接的位置為A相，則B相的電燈較亮，而C相的電燈較暗，并說明是何原因。圖4.7 習(xí)題4.9電路解：本題可用結(jié)點電壓法證明。中性點電壓（負(fù)載中性點N與電源中性點N/之間的電壓）為 設(shè)且有 ，則中性點的電壓為 即 即 由于，故B相燈光較亮。4.10 為什么在電源中性點不接地的供電系統(tǒng)中，不能采用保護接零？而電源中性點接地系統(tǒng)中在采用保護接零之外，為什么還要采用重復(fù)接地？答：因為在電源中性點不接地的供電系統(tǒng)中，如果采用保護接零，一旦零線斷了，則由于負(fù)載不平衡，中性點的電位不為0，此時若發(fā)生某相電源與機殼相連，可能不會切斷該相電源，且人體就可能有觸電危險。電源中性點接地系統(tǒng)中采用保護接零之外，