電工技術(shù)林育茲習(xí)題解答

1、第4章 習(xí)題解答4.1 有一臺三相交流電動機，當定子繞組用星形聯(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。三個負載聯(lián)接成星形，其電阻為RC20，RARB45。試求(1)負載相電壓、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，試求負載的相電壓及中性點電壓；(3) 當中性線斷開且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 相量圖如下圖所示。 （2）由于三相負載不對稱而且無中性線時，負載的中性點將發(fā)生電位移。由相量結(jié)點電壓法得 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）當三相負載電路無中性線且A相短路時，其電路和相量圖如下圖所示 。 UC=UBA30°RCABCNRBRAIBICIAUABUC=UCA 由相量圖可見 由基爾霍夫電流定律可得 ABIBIARCCRBRA（4）無中性線且C相斷路時，電路如下

3、圖所示。 與串聯(lián)后接于，則 4.3 有一臺三相發(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，。UABEB+_+_ABCUBCUBUCAUCUA-UAEAEC(a)(b) 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

4、、及。 圖4.2 習(xí)題4.4電路 解：由，設(shè)， 對白熾燈負載，每相功率為70W，其電流由可知 由于存在電感，對日光燈，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 4.5 圖4.3所示是小功率星形對稱電阻性負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） ， 則

5、又因為 于是 根據(jù)復(fù)數(shù)相等的特點可知，即復(fù)數(shù)的虛部和實部應(yīng)分別相等。即 （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 4.7

6、 在圖4.5所示電路中，電源線電壓= 380 V，各相負載的阻抗模均為10。(1) 試問負載是否對稱？(2) 試求各相負載電流和中性線電流，并在同一坐標上畫出負載電壓和電流的相量圖。圖4.5 習(xí)題4.7電路解：（1）雖然各相負載阻抗的模相等，但幅角不相同，故負載不對稱。（2）令 則 ， 則有 因此 相量圖如下圖所示。 4.8 在圖4.6所示電路中，對稱負載聯(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BB線斷開時，圖中各電流表的讀數(shù)。 (2) 當AC相負載斷開時，圖中各電流表的讀數(shù)。 圖4.6 習(xí)題4.8電路解：（1）由于是三相對稱負載，令每相阻抗為，則每相負載的電

7、流為當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 RRABCN4.9 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 消去，并因，則上式可化為 根據(jù)基爾霍夫電壓定律， 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