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第章三相交流电路复习练习题

第章三相交流电路复习练习题
第章三相交流电路复习练习题

第章三相交流电路复习练习题

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第3章复习练习题

一、填空题

1. 三相对称电压就是三个频率 相同 、幅值 相等 、相位互差 120° 的三相交流电压。

2.三相电源的相序有 正序 和 反序 之分。

3. 三相电源相线与中性线之间的电压称为 相电压 。

4. 三相电源相线与相线之间的电压称为 线电压 。

5.有中线的三相供电方式称为 三相四线制 。

6.无中线的三相供电方式称为 三相三线制 。

7.在三相四线制的照明电路中,相电压是 220 V ,线电压是 380 V 。(220、380)

8.在三相四线制电源中,线电压等于相电压的倍 3 ,相位比相电压 超前30o

9.三相四线制电源中,线电流与相电流 相等 。

10. 三相对称负载三角形电路中,线电压与相电压 相等 。

11.三相对称负载三角形电路中,线电流大小为相电流大小的 3 倍、线电流比相应的相电流 滞后30o

12. 当三相负载越接近对称时,中线电流就越接近为 0 。

13.在三相对称负载三角形连接的电路中,线电压为220V ,每相电阻均为110Ω,则相电流I P =___ __2A___,线电流I L =___ 23A __。

14.对称三相电路Y 形连接,若相电压为()

οω60sin 220-=t u A V ,则线电压

=AB u ()

ο

-ω30t 380sin V 。

15.在对称三相电路中,已知电源线电压有效值为380V ,若负载作星形联接,负载相电压为__220V__;若负载作三角形联接,负载相电压为__380V__。

16. 对称三相电路的有功功率?cos 3l l I U P =,其中φ角为 相电压 与 相电流 的夹角。

17.负载的连接方法有 星形连接 和 三角形连接 两种。 18.中线的作用就在于使星形连接的不对称负载的 相电压 对称。 19.在三相四线制供电线路中,中线上不许接 熔断器 、 开关 。

20.三相电路星形连接,各相电阻性负载不对称,测得I A =2A,I B =4A,I C =4A ,则中线上的电流为 2A 。

21.在三相正序电源中,若A 相电压u A 初相角为45o,则线电压u AB 的初相角为 75o 。 22.在三相正序电源中,若B 相电压u B 初相角为-90o,则线电压u AB 的初相角为 60o 。

23.在三相正序电源中,若C 相电压u C 初相角为90o,则线电压u AB 的初相角为 0o 。 24.在三相正序电源中,若线电压u AB 初相角为45o,则相电压u A 的初相角为 15o 。 25.在三相正序电源中,若线电压u AB 初相角为45o,则相电压u B 的初相角为 -105o 。 26.三相对称电动势的特点是最大值相同、 频率 相同、相位上互差 120° 。 27.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时,则应将负载接成 三角形 。 28.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时,则应将负载接成 星形 。 29.三相电源的线电压 超前 对应相电压30°,且线电压等于相电压的 3 倍。

30.三相对称负载作三角形连接时,线电流 滞后 对应相电流30°,且线电流等于相电流的

3 倍。

31.在三相不对称负载电路中,中线能保证负载的 相电压 等于电源的 相电压 。 32.三相交流电路中,只要负载对称,无论作何联接,其有功功率为 ?cos 3L L I U P =

二、选择题

1.下列结论中错误的是____。 A

A.当负载作Y 联接时,必须有中线。

B.当三相负载越接近对称时,中线电流就越小。

C.当负载作Y 联接时,线电流必等于相电流。 2.下列结论中错误的是____。A

A.当负载作△联接时,线电流为相电流的3倍。

B.当三相负载越接近对称时,中线电流就越小。

C.当负载作Y 联接时,线电流必等于相电流。 3.下列结论中正确的是____。 A

A. 当三相负载越接近对称时,中线电流就越小。

B.当负载作△联接时,线电流为相电流的3倍。

C. 当负载作Y 联接时,必须有中线。 4.下列结论中正确的是____。A

A. 当负载作Y 联接时,线电流必等于相电流。

B.当负载作△联接时,线电流为相电流的3倍。

C. 当负载作Y 联接时,必须有中线。

5.已知对称三相电源的相电压u A =10sin(ωt+60°)V ,相序为A ─B ─C ,则当电源星形联接时线电压u AB 为_____V 。 A

A. 17.32sin(ωt+90°)

B. 10sin(ωt+90°)

C. 17.32sin(ωt-30°)

D. 17.32sin(ωt+150°)

6.对称正序三相电压源星形联接,若相电压u A =100 sin(ωt- 60°)V ,则线电压u AB =____ V 。 A A. 1003sin(ωt-30°) B. 100 3sin(ωt-60°) C. 1003sin(ωt-150°) D. 100

3sin(ωt-150°)

7.在正序对称三相相电压中,u A =U 2sin(ωt-90°),则接成星形时,其线电压u AB 为_____。 A

A. U6sin(ωt-60°)

B. U6sin(ωt+30°)

C. U2sin(ωt-30°)

D. U2sin(ωt+60°)

9.对称正序三相电压源星形联接,若相电压u A=100 sin(ωt- 60°)V,则线电压u BC=______ V。A

A. 1003sin(ωt-150°)

B. 1003sin(ωt+90°)

C. 100 sin(ωt+90°)

D. 100 sin(ωt-150°)

10.若要求三相负载中各相电压均为电源相电压,则负载应接成_____。A

A. 星形有中线

B. 星形无中线

C. 三角形联接

11.若要求三相负载中各相电压均为电源线电压,则负载应接成_____。A

A. 三角形联接

B. 星形有中线

C. 星形无中线

12.对称三相交流电路,三相负载为△连接,当电源线电压不变时,三相负载换为Y连接,三相负载的相电流应________。A

A. 减小

B. 增大

C.不变。

13.对称三相交流电路,三相负载为Y连接,当电源电压不变而负载换为△连接时,三相负载的相电流应_______。A

A.增大

B.减小

C.不变

14.已知三相电源线电压U L=380V,三角形联接对称负载Z=(6+j8)Ω。则线电流IL=________A。A

A. 383

B. 223

C. 38

D. 22

15.已知三相电源线电压U L=380V,三角形联接对称负载Z=(6+j8)Ω。则相电流IL=_______A。A

A. 38

B. 223

C. 383,

D. 22

16.已知三相电源线电压U L=380V,星形联接的对称负载Z=(6+j8)Ω。则相电流IL=________。A

A. 22,

B. 223,

C. 38,

D. 383。

17.已知三相电源相电压U L=380V,星形联接的对称负载Z=(6+j8)Ω。则线电流IL=________。A

A. 22

B. 223

C. 38

D. 383

18.对称三相交流电路中,三相负载为△连接,当电源电压不变,而负载变为Y连接时,对称三相负载所吸收的功率________。A

A.减小,

B. 增大,

C.不变。

19.对称三相交流电路中,三相负载为Y连接,当电源电压不变,而负载变为△连接时,对称三相负载所吸收的功率________。A

A.增大

B.减小

C.不变

20.在三相四线制供电线路中,三相负责越接近对称负载,中线上的电流________。A

A.越小

B.越大

C.不变

21、三相四线制电源能输出种电压。A

A.2

B.1

C.3 C.4

22、在正序三相交流电源中,设A相电流为i A=I m sinωt A,则i B为 A。A

A.i B=I m sin(ωt-120°)

B. i B=I m sin ωt

C. i B=I m sin(ωt-240°) C. i B=I m sin(ωt+120°)

23、三相电源相电压之间的相位差是120°,线电压之间的相位差是 。A

A. 180°

B.90°

C.120° C. 60°

24.已知对称三相电源的相电压u B =10sin(ωt-60°)V ,相序为A ─B ─C , 则电源作星形联接时,线电压u BC 为__ _ __V 。 A

A. 103sin(ωt-30°)

B.103sin(ωt-90°)

C. 10sin(ωt+90°)

D.103sin(ωt+150°)

25.对称正序三相电源作星形联接, 若相电压u A =100 sin(ωt+60°)V ,则线电压u AB =___ V 。A

A. 1003sin(ωt+90°)

B.1003sin(ωt-150°)

C. 100 sin(ωt+90°)

D.100 sin(ωt-150°)

26. 三相负载对称的条件是 。 A A.每相复阻抗相等 B.每相阻抗值相等

C.每相阻抗值相等,阻抗角相差120° C.每相阻抗值和功率因数相等 27.三相负载对称星形连接时 。A A. p l I I = p l U U 3= B. p l I I 3=

p l U U = C.不一定 C.都不正确

28. 三相对称负载作三角形连接时 。A A.p l I I 3=

p l U U = B.p l I I = p l U U 3= C.不一定 D.都不正确

29.三相对称负载作星形连接时 。A A. p l I I = p l U U 3= B. p l I I 3= p l U U = C.不一定 D.都不正确

30.在负载为星形连接的对称三相电路中,各线电流与相应的相电流的关系是 。A A.大小、相位都相等

B.大小相等、线电流超前相应的相电流

C.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流超前相应的相电流

D.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流滞后相应的相电流

31.已知三相电源线电压U AB =380V ,三角形联接对称负载Z =(6+j8)Ω。则线电流IA =___ __A 。 A

A. 383

B. 223

C. 38

D. 22

32.已知三相电源线电压U AB =380V ,星形联接的对称负载Z=(6+j8)Ω。则线电流IA = _ A 。D

A. 22

B.223

C.38A

D. 383

33.下列结论中错误的是_ ___。 A

A.当负载作Y 联接时,必须有中线。

B.当三相负载越接近对称时,中线电流就越小。

C.当负载作Y 联接时,线电流必等于相电流。

34.下列结论中错误的是_ ___。 A

A.当负载作△联接时,线电流为相电流的

3倍。B.当三相负载越接近对称时,中线电

流就越小。C.当负载作Y 联接时,线电流必等于相电流。

三、计算题

1.已知星形联接的对称三相负载,每相阻抗为40∠25°(Ω);对称三相电源的线电压为380V。求: 负载相电流,并绘出电压、电流的相量图。 解:UAB

=380V Z=40∠25°Ω

(1)三相对称电源接入三相对称负载 令 A

U =220∠0°V 则相线电流

A I =A

U /Z=5.5∠-25°V B I

=5.5∠-145°V c I =5.5∠95°V

(2) 矢量图略

2.某一对称三相负载,每相的电阻R=8Ω,XL =6Ω,联成三角形,接于线电压为380V的电源上,试求其相电流和线电流的大小。 解:令A U =380∠0°V 则AB I =A

U /Z=38∠-37° A BC I =38∠-157° A cA I =38∠83° A

A I =A

B I -cA I =38∠-37°-38∠83°=66∠-67° A

B I =66∠-187° A

c

I =66∠53° A

3.现要做一个15KW 的电阻加热炉,用三角形接法,电源线电压为380V ,问每相的电阻值为多少?如果改用星形接法,每相电阻值又为多少?

解:每相功率为P =5KW , 三角形接法时,每相电阻为 R=3802

/5000=28.9Ω 星形接法时,每相电阻为 R=2202

/5000=9.68Ω

4.已知星形联接的对称三相负载,每相阻抗为10(Ω);对称三相电源的线电压为380V。求: 负载相电流,并绘出电压、电流的相量图。

解:(1)U L =380V Z =10 Ω 三相对称电源接入三相对称负载 U P =220V

则相线电流I P =U P /︱Z ︱=22A I L =22A

(2) 矢量图略

5.某一对称三相负载,每相的电阻R=380Ω,联成三角形,接于线电压为380V的电源上,试求其相电流和线电流的大小。 解: 令U L =380V 则

I P =U P /︱Z ︱=10A I L =17.3 A

6.某人采用铬铝电阻丝三根,制成三相加热器。每根电阻丝电阻为40Ω,最大允许电流为6A。试根据电阻丝的最大允许电流决定三相加热器的接法(电源电压为380V)。

解:星形接法时,每相(每根)电阻丝的最大允许电流为220/40=5.5A;三角形接法时,每相(每根)电阻丝的最大允许电流为380/40=9.5A;∴ 采用星形接法.

7.对称三相电路中,负载每相阻抗Z = ( 6 + j 8 ) Ω,电源线电压有效值为 380V,求三相负载的有功功率。

解: 由线电压 380 V 求出相电压UP = 220 V ,

相电流IP = UP /│Z│= 220V/(│6+j8│Ω) = 22 A , 有功功率P= 3I2

R=3×222

×6W = 8712 W

8. 星形联接的对称三相电路,已知:A I =5∠10°(A),AB

U =380∠85°(V)。求:三相总功率P。 解:

A

U =220∠55°(V), Z的阻抗角φ= 55°- 10°= 45° ?=

cos l l I U 3P =3×380×5×cos45°= 3290W

9.某三相对称负载,其每相阻抗Z=8+j6Ω,将负载连成星形,接于线电压380V的三相电源上。试求:相电压、线电流和三相有功功率。

解: 设 A

U = 220∠0°V, 则 A I = 220/(8+j6)=22∠-156.9°A 1

B I = 22∠-156.9°A

C I = 22∠83.1°A

P= 3UP IP cos φ= 3×220×22×cos36.9°= 11.6K W

10.某三相对称负载,R=24Ω、XL =18Ω,接于电源电压为380V的电源上。试求负载接成星形时,线电流、相电流和有功功率。

解: (1) 相电压 UP =220V,IL =IP =7.33A P=3I2

R=3×7.332

×24=3.87KW

11.三角形连接的对称三相电路中,负载每相阻抗Z = ( 6 + j 8 ) Ω,电源线电压有效值为 220V,求三相负载的有功功率。

解: 由线电压 220 V 求出相电压UP = 220V

相电流 IP = UP /│Z│= 220V/(│6+j8│Ω) = 22 A 有功功率 P= 3I2

R=3×22

×6W = 8712 W

12.某三相对称负载,R=24Ω、XL =18Ω,接于电源电压为380V的电源上。试求负载接成三角形时,线电流、相电流和有功功率。

解: Ip

=12.67A IL

=Ip = 21.94A

P=3Ip 2

R=3×12.672

×24=11.55KW

13.三相交流电动机定子绕组作三角形联接,线电压UL =380V,线电流IL = 17.3A,总功率P= 4.5KW。试求三相交流电动机每相的等效电阻和感抗?

.解:三相交流电动机三相对称,计算一相即可,电动机的每相等效阻抗为 ︱zp ︱=UP /Ip=UL

/(IL /3)=380/(17.3/3

)=38Ω

cos φ=P/3U L I L = 4.5×103

/3×380×17.3 = 0.4 ∴ φ= 66.7°

Rp=︱zp ︱ cos φ= 38×0.4 = 15.2 Ω Xp=︱zp ︱ sin φ=38×0.92=34.9Ω

14.有一台三相交流电动机,定子绕组接成星形,接在线电压为380V的电源上。已测得线电流I

L

=6.6A,三相功率P=3.3KW,试计算电动机每相绕组的阻抗z和参数R、XL 各为多少?

解:每相绕组的阻抗为 ︱z︱=220/6.6=33.3Ω cos φ=P/3U L I L =3300/(3×380×6.6)=0.76 φ=40.56°,

R=︱z︱cos φ=33.33×0.76=25.3Ω XL =︱z︱sin φ=33.33×sin40.56°=21.7Ω

15. 一台三相交流电动机,定子绕组星形连接于U L =380V 的对称三相电源上,其线电流I L =2.2A ,cos φ=0.8,试求每相绕组的阻抗Z 。

解:先由题意画出电路图,以帮助我们思考。

因三相交流电动机是对称负载,因此可选一相进行计算。三相负载作星接时

p l U U 3=

由于U l =380(V),I L =2.2(A)

则 U P =220(V), I p =2.2(A), 1002

.2220

==

=

p

p U U Z (Ω) 由阻抗三角形得

808.0100=?==?COS Z R (Ω)

60801002222

=-=-=

R Z X L (Ω)

所以 Z=80+j60(Ω)

16. 三相对称负载三角形连接,其线电流为I L =5.5A ,有功功率为P =7760W ,功率因数cos φ=0.8,求电源的线电压U L 、电路的无功功率Q 和每相阻抗Z 。

解:由于?cos 3L L I U P =

所以2.10188

.05.537760cos 3=??=

=

?

L L I P U (V )

8.5819cos 15.52.10183sin 3=-???==??L L I U Q (Var )

86.5873

2.1018==

P U (V)

9.1065

.586

.587==

=

p

p I U Z (Ω) ∴Z =106.9/36.9o

17.对称三相电阻炉作三角形连接,每相电阻为38Ω,接于线电压为380V 的对称三相电源上,试求负载相电流I P 、线电流I L 和三相有功功率P ,并绘出各电压电流的相量图。

解:由于三角形联接时P L U U = 所以1038

380

===

P P P R U I (A ) 32.171033≈?==P L I I (A )

114032.1738033=??==L L I U P (W )

18.对称三相电源,线电压U L =380V ,对称三相感性负载作三角形连接,若测得线电流I L =17.3A ,三

相功率P =9.12KW ,求每相负载的电阻和感抗。

解:由于对称三相感性负载作三角形连接时,则P L U U =,P L I I 3=

因?cos 3L L I U P =

所以8.03

.1738031012.93cos 3=???=

=

L

L I U P ?

103

3.173

≈==

L P I I (A )

3810

380

====

P L P P I U I U Z (Ω) 4.308.038cos =?==?Z R (Ω)

8.224.30382222

=-=-=

R Z X L (Ω)

Z=30.4+j22.8(Ω)

19.对称三相电源,线电压U L =380V ,对称三相感性负载作星形连接,若测得线电流I L =17.3A ,三相功率P =9.12KW ,求每相负载的电阻和感抗。

解:由于对称三相感性负载作星形连接时,则P L U U 3=,P L I I =

因?cos 3L L I U P =

所以8.03

.1738031012.93cos 3=???=

=

L

L I U P ?

2203

3803

≈==

L P U U (V ),3.17==P L I I (A )

7.123

.17220===

P P I U Z (Ω) 2.108.07.12cos =?==?Z R (Ω)

57.72.107.122222

=-=-=

R Z X L (Ω)

Z=10.2+j7.57(Ω)

20、对称三相电路如图所示,已知:?=?

30/5A I (A) ?=?

90/380AB U (V)。

试求:(1)相电压b U ,(2)每相阻抗Z ,

(3)每相功率因数,(4)三相总功率P。

解: 由已知有(1)相电压为

?=?-?=?

60/2203090/220b U (V)(3分)

(2)每相阻抗为:?=+===30/44221.38j I U I U Z b

b A b

P (Ω)(3分)

(3)每相功率因数为;866.030cos cos =?=?(2分)

(4)

2850866.0538073.130cos 53803cos 3=???=????==?l l I U P (W)。(2分)

21、△ 在图中,对称负载联成三角形,已知电源电压UL=220伏,安培计读数IL=17.3A,三相功率P=4.5千瓦,试求每相负载的电阻和感抗。

解: (1)Ip =IL /3=17.3/3=10 (A) (2分) ∵ P=3I2

p R ∴ R=P/3I2

p

=4500/(3×102

)=15(Ω) (3分)

68.03

.17220345003=??=

=

L

L I U P COS ?(3分)

XL =Rtg φ=15×1.07=16.1Ω(2分)

22、△ 在图5中,对称负载联成三角形,已知电源电压UL =220伏,安培计读数IL

=17.3A,三相功率P=4.5千瓦。试求A 线断开时,各线电流、相电流和三相总功率。

解: (1)Ip =IL /3=17.3/3=10 (A) (2分)

当A线断开时则有:

)(15510A I I C B =+==;(3分) )(0A I A = (2分)

22504

1

4131=?+?+?=P P P P 总(W) (3分)

23、△ 在图5中,对称负载联成三角形,已知电源电压UL =220伏,安培计读数IL =17.3A,三相功率P=4.5千瓦。试求AB 相负载断开时,各线电流、相电流和三相总功率。

解: 负载△连接时有: )(103/3.173/A I I L P ===(2分)

当AB相负载断开时则有: )(10A I I I P B A ===;(3分)

)(3.17A I I L C ==(2分)

P总=2P/3=2×4500/3=3000 (W) (3分)

24、△某人采用铬铝电阻丝三根,制成三相加热器。每根电阻丝电阻为40Ω,最大允许电流为6A 。试根据电阻丝的最大允许电流决定三相加热器的接法(电源电压为380V )。

解:

(1) 星形接法时,每相(每根)电阻丝的电流为

5.540/220==P I A <6A (4分)

(2) 三角形接法时,每相(每根)电阻丝的电流为

5.940/380==P I A >6A (4分)

∴ 采用星形接法. (2分)

25、现要做一个15KW 的电阻加热炉,用三角形接法,电源线电压为380V ,问每相的电阻值应为多少?

如果改用星形接法,每相电阻值又为多少?

解: 解题要点(2分)对称负载,每相负载消耗的功率为15/3=5kW 解题要点(4分)△接法:88.281053803

2

=)(=角?R Ω 解题要点(4分)Y 接法:68.9105)3380

(32

=)(=?Y R Ω

26、一个对称三相负载,每相为4Ω电阻和3Ω感抗串联,星形接法,三相电源电压为380V ,求相电流和线电流的大小及三相有功功率P 。 解:534222

2=+=+=

L X R Z (Ω)

2203

3803

==

=

L P U U (V )

445

220===

=Z U I I P L P (A ) 232304443322

=??==R I P P (W )

27.用阻值为10Ω的三根电阻丝组成三相电炉,接在线电压为380V 的三相电源上,电阻丝的额定电流为25A ,应如何联接?说明理由。

解:负载采用Y 联接:

解题要点(4分)I YP =380/(1.73×10)=22A <额定电流25A 负载采用△联接:

解题要点(4分)I △P =380/10=38A >额定电流25A 解题要点(2分)故只能采用星形Y 联接。

28. △已知电路如下图所示。电源电压U L =380V ,每相负载的阻抗为R =X L =X C =10Ω。 (1)该三相负载能否称为对称负载?为什么? (2)计算中线电流和各相电流;

解:(1)三相负载不能称为对称负载,因为三相负载的阻抗性质不同,其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。

(2) 380=L U (V ) 则 220=p U (V ) 设?=0/220.

a U (V )

则?-=120/220.

b U (V ),?=120/220.

c U (V )

?==

0/22.

.R

U I a

A (A ) ?-=-?

-=-=

30/2210

120/220.

.

j jX U I C b B (A )

?=?

==

30/2210

120/220.

.

j jX Uc I L C (A ) 所以: ?+?-+?=++=30/2230/220/22.

.

.

.

C B A N I I I I =?0/1.60(A )

29. △电路如图所示的三相四线制电路,三相负载连接成星形,已知电源线电压380V ,负载电阻

R a =11Ω,R b =R c =22Ω,试求:负载的各相电压、相电流、线电流和三相总功率。

解: 380=L U (V ) 则 220=p U (V ) 设?=0/220.

a U (V )

则?-=120/220.

b U (V ),?=120/220.

c U (V )

?==

0/20.

.R

U I a

A (A ) ?-=?

-==

120/1022

120/220.

.

b b B R U I (A ) ?=?==

120/1022

120/220.

.

c C R Uc I (A ) 所以: ?+?-+?=++=120/10120/100/20.

.

.

.

C B A N I I I I =?1.19/46.26(A )

30.对称三相感性负载星形联接,线电压为380V ,线电流5.8A ,三相功率P =1.322kW ,求三相电路的功率因素和每相负载阻抗Z 。

解:由?cos UI P =

得:6.08

.538010322.1cos 3=??==UI P ? 93.378

.53/380===

P P I U Z (Ω) 3.308.093.37sin =?==?Z X P (Ω) 76.226.093.37cos =?==?Z R P (Ω)

31.已知三相对称负载三角形联接,其线电流I l =35A ,总功率P =2633W ,cos φ=0.8,

求线电压U l 、电路的无功功率Q 和每相阻抗Z 。

解:由?cos UI P =

3808

.0352633

cos =?==

?I P U L (V )

19756.035380sin =??==?UI Q (V ar )

由于三角形联接时P L U U =,P L I I 3=

所以:5=P I (V )

765

380

===

P P I U Z (Ω) 8.0cos =? ?=9.36? ?=9.36/76Z (Ω)

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