中職《電工基礎(chǔ)》三相交流電路練習(xí)與答案

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. 第六章 三相交流電路 6-1 三相交流電源 一、填空題 1．三相交流電源是三個(gè)大小相等、頻率相同而相位互差120的單相交流電源按一定方式的組合。 2．由三根相線和一根中性線所組成的供電線路，稱為三相四線制電網(wǎng)。三相電動(dòng)勢到達(dá)最大值的先后次序稱為相序。 3．三相四線制供電系統(tǒng)可輸出兩種電壓供用戶選擇，即線電壓和相電壓。這兩種電壓的數(shù)值關(guān)系是U線=U相，相位關(guān)系是U線超前U相30。 4．如果對稱三相交流電源的U相電動(dòng)勢eu=Em sin (314t+)V，那么其余兩相電動(dòng)勢分別為ev= Em sin (314t-90)V，ew =Em sin (314t+150) V。 二、判斷題 1．一個(gè)三相四線制供電線路中，若相電壓為220 V，則電路線電壓為311 V。 ( ) 2．三相負(fù)載越接近對稱，中線電流就越小。 ( √ ) 3．兩根相線之間的電壓叫相電壓。 ( ) 4．三相交流電源是由頻率、有效值、相位都相同的三個(gè)單個(gè)交流電源按一定方式組合起來的。 ( ) 三、選擇題 1．某三相對稱電源電壓為380 V，則其線電壓的最大值為( A )V。 A．380 B．380 c．380 D． 2．已知在對稱三相電壓中，V相電壓為uv=220sin(314t+π)V，則U相和W相電壓為(B)V。 A. Uu=220sin (314t+) uw=220sin (314t-) B．uu=220sin (314t-) uw=220 sin (314t+) C.uu=220sin (314t+) uw=220sin (314t-) 3．三相交流電相序U-V-W-U屬( A )。 A．正序 B．負(fù)序 C．零序 4．在如圖6-1所示三相四線制電源中，用電壓表測量電源線的電壓以確定零線，測量結(jié)果U12=380 V，U23 =220 V，則( B )。 A．2號(hào)為零線 B．3號(hào)為零線 C．4號(hào)為零線 5．已知某三相發(fā)電機(jī)繞組連接成星形時(shí)的相電壓uu=220sin (314t+300)V，uv=220sin(314t - 900)V，uw=220sin (314t+1500)V，則當(dāng)t=10 s時(shí)，它們之和為(B)V。 A．380 B．0 c．380 D． 四、問答與計(jì)算題 1．如果給你一個(gè)驗(yàn)電筆或者一個(gè)量程為500 V的交流電壓表，你能確定三相四線制供電線路中的相線和中線嗎？試說出所用方法。 答：可以，用驗(yàn)電筆分別測試每根導(dǎo)線，試電筆的氖泡較亮的為相線，較暗的為中線。 方法2：用交流電壓表分別測量每線之間的電壓，電壓380V的為相線，電壓為220V的有一根為中線，需要和其他線測量，若仍為220V，則這根線為中線，另一根為相線。 2．發(fā)電機(jī)的三相繞組接成星形，設(shè)其中某兩根相線之間的電壓uuv=380sin (ωt-300)V，試寫出所有相電壓和線電壓的解析式。 解：∵uuv=380sin (ωt-300)V ∴ uvw=380sin (ωt-1500)V uwu=380sin (ωt+900)V 在三相四線制中線電壓超前對應(yīng)的相電壓30，U線=U相 U相=380/=220V ∴uu=220sin (ωt-600)V uv=220sin (ωt-1800)V uw=220sin (ωt+600)V 6—2三相負(fù)載的連接方式 一、填空題 1．三相對稱負(fù)載作星形連接時(shí)，U Y相= UY線，且IY相=1IY線，此時(shí)中性線電流為0。 2．三相對稱負(fù)載作三角形連接時(shí)，U△線=1U△相，且I△線=I△相，各線電流比相應(yīng)的相電流滯后30。 3．不對稱星形負(fù)載的三相電路，必須采用三相四線制供電，中線不許安裝熔斷器和開關(guān)。 4．三相對稱電源線電壓UL=380V，對稱負(fù)載每相阻抗Z=10Ω，若接成星形，則線電流I線=22A;若接成三角形，則線電流I線=66A。 5．對稱三相負(fù)載不論是連成星形還是三角形，其總有功功率均為P=U線I線cosφ，無功功率Q=U線I線sinφ，視在功率S=U線I線。 6．某對稱三相負(fù)載，每相負(fù)載的額定電壓為220 V，當(dāng)三相電源的線電壓為380 V時(shí)，負(fù)載應(yīng)作Y（星形）連接；當(dāng)三相電源的線電壓為220 V時(shí)，負(fù)載應(yīng)作D（三角形）連接。 7．在電源不變的情況下，對稱三相負(fù)載分別接成三角形和星形時(shí)，有ID相= IY相，ID線=3IY線，P△=3PY。 8．如圖6-2所示三相對稱負(fù)載，若電壓表Vl的讀數(shù)為380 V，則電壓表V2的讀數(shù)為220V；若電流表Al的讀數(shù)為10 A，則電流表A2的讀數(shù)為10A。 9．如圈6-3所示三相對稱負(fù)載，若電壓表PV1的讀數(shù)為380 V，則電壓表PV2的讀數(shù)為_380V；若電流表PA1的讀數(shù)為10 A，則電流表PA2的讀數(shù)為A。 二、判斷題 1．三相對稱負(fù)載的相電流是指電源相線上的電流。 ( ) 2．在對稱負(fù)載的三相交流電路中，中性線上的電流為零。 ( √ ) 3．三相對稱負(fù)載連成三角形時(shí)，線電流的有效值是相電流有效值的倍，且相位比相應(yīng)的相電流超前300。 ( ) 4．一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，每個(gè)繞組的額定電壓是220 V，現(xiàn)三相電源的線電壓是380 V，則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)連成三角形。 ( ) 三、選擇題 1．三相電源星形連接，三相負(fù)載對稱，則( A )。 A．三相負(fù)載三角形連接時(shí)，每相負(fù)載的電壓等于電源線電壓 B．三相負(fù)載三角形連接時(shí)，每相負(fù)載的電流等于電源線電流 C．三相負(fù)載星形連接時(shí)，每相負(fù)載的電壓等于電源線電壓 D．三相負(fù)載星形連接時(shí)，每相負(fù)載的電流等于線電流的1/ 2．同一三相對稱負(fù)載接在同一電源中，作三角形連接時(shí)三相電路相電流、線電流、有功功率分別是作星形連接時(shí)的( D )倍。 A．、、 B．、、3 C．、3、 D．、3、3 3．如圖6-4所示，三相電源線電壓為380 V，R1 =R2 =R3 =10Ω，則電壓表和電流表的讀數(shù)分別為( C )。 A．220 V、22 A B．380 V、38 A C．380 V、38A 四、計(jì)算題 1．在線電壓為220 V的對稱三相電路中，每相接220 V／60 W的燈泡20盞。電燈應(yīng)接成星形還是三角形？畫出連接電路圖并求各相電流和各線電流。 解：在線電壓為220 V的對稱三相電路中，每相接220 V／60 W的燈泡20盞。電燈應(yīng)接成三角形才能是的燈泡工作在額定電壓下。 畫出連接電路圖如下： 每相電阻為：R相=R燈/20==≈40(Ω) I相===5.5(A) I線= I相=5.5=9.5(A) 2．一個(gè)三相電爐，每相電阻為22 Ω，接到線電壓為380 V的對稱三相電源上。，求相電壓、相電流和線電流；(2)當(dāng)電爐接成三角形時(shí)，求相電壓、相電流和線電流。 解： (1) 當(dāng)電爐接成星形時(shí)： U Y相===220（V） IY相=IY線===10(A) (2) 當(dāng)電爐接成三角形時(shí): UD相=UD線=380V ID相===10(A) ID線= ID相=10=30(A) 答：略。 3．對稱三相負(fù)載作三角形連接，其各相電阻R=8Ω，感抗XL=6Ω，將它們接到線電壓為380 V的對稱電源上，求相電流、線電流及負(fù)載的總有功功率。 解： UD相=UD線=380V ID相= ZD相===10(Ω) ID相===38(A) ID線= ID相=38≈66A) P總= UD線ID線cosφ = 38066 =34752（W）=34.75KW 答：相電流為38A、線電流為66A、負(fù)載的總有功功率為34.75KW。 五、分析與實(shí)驗(yàn)題 1．將圖6-5中三組三相負(fù)載分別按三相三線制星形、三相三線制三角形和三相四線制星形連接，接入供電線路。 解： 2．在圖6-6所示電路中，發(fā)電機(jī)每相電壓為220 V，每盞白熾燈的額定電壓都是220 V，指出本圖連接中的錯(cuò)誤，并說明錯(cuò)誤的原因。 解：圖中的錯(cuò)誤：（1）中性線安裝了開關(guān)和保險(xiǎn)。中性線不允許安裝開關(guān)和保險(xiǎn)，若中線發(fā)生斷線，用電不能保障，有些用電設(shè)備不能正常工作。 （2）第一組燈泡接在了380V的線電壓上，燈泡超過其額定電壓會(huì)燒壞。 （3）第二組燈泡的開關(guān)安裝在相線端，確保燈泡在不使用時(shí)不帶電。 3．有一塊實(shí)驗(yàn)底板如圖6-7所示，應(yīng)如何連接才能將額定電壓為220 V的白熾燈負(fù)載接入線電壓為380 V的三相對稱電源上（每相兩盞燈）。 解： 4．連接好上題線路后，Ll相開一盞燈，L2相、L3相均開兩盞燈，這時(shí)若連接好中性線，白熾燈能正常發(fā)光嗎？ 答：能正常發(fā)光。 5．實(shí)驗(yàn)底板和第3題相同，三相電源的線電壓為220 V，應(yīng)如何連接才能使白熾燈(額定電壓為220 V)正常發(fā)光（每相仍為兩盞燈）? 6-3提高功率因數(shù)的意義和方法 一、填空題 1．提高功率因數(shù)的意義是為了： (1)充分利用電源設(shè)備的容量；(2) 減少供電線路的功率損耗。 2．提高功率因數(shù)的方法有：(1)提高自然功率因數(shù)；(2)并聯(lián)電容器補(bǔ)償。 3．在電源電壓一定的情況下，對于相同功率的負(fù)載，功率因數(shù)越低，電流越大，供電線路上的電壓降和功率損耗也越大。 4．電力電容器并聯(lián)補(bǔ)償有星形連接和三角形連接兩種方式。 二、計(jì)算題 1．已知某發(fā)電機(jī)的額定電壓為220 V，視在功率為440 kV．A。(1)用該發(fā)電機(jī)向額定工作電壓為220 V、有功功率為4.4 kW、功率因數(shù)為0.5的用電器供電，最多能接多少個(gè)用電器？(2)若把功率因數(shù)提高到1時(shí)，又能接多少個(gè)用電器？ 解：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的額定電流為 Ie===2000（A） 當(dāng)功率因數(shù)為0.5，每個(gè)用電器的電流為： I===40（A） 所以，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠供給的用電器個(gè)數(shù)為： n===50(個(gè)) (2) 當(dāng)功率因數(shù)為1，每個(gè)用電器的電流為 I===20（A） 所以，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠供給的用電器個(gè)數(shù)為： n===100(個(gè)) 答：功率因數(shù)為0.5的用電器供電，最多能接50個(gè)用電器，當(dāng)功率因數(shù)為1最多能接100個(gè)用電器。 2．某工廠供電變壓器至發(fā)電廠間輸電線的電阻為5Ω，發(fā)電廠以10 kV的電壓輸送500 kW的功率。當(dāng)功率因數(shù)為0.6時(shí)，輸電線上的功率損耗是多大？若將功率因數(shù)提高到0.9，每年能節(jié)約多少電能？ 解：（1）P=UI1cosφ I1===83.3（A） P損1=I12r=83.325=34722.2(W)=34.72KW (2)P2= UI2cosφ I2===55.56（A） P損2=I22r=55.5625=15434.57(W)=15.435KW DW=( P損1- P損2) 36524 =(34.72-15.435) 36524 =168936.6(Kw?h) = 168936.6度 =168936.63.6106 =6.0831011（J） 答：當(dāng)功率因數(shù)為0.6時(shí)，輸電線上的功率損耗34.72Kw，若將功率因數(shù)提高到0.9，每年能節(jié)約6.0831011J電能。 .