第3章三相电路

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电工学第三四章习题答案

电工学第三四章习题答案

电工学第三四章习题答案电工学第三、四章习题答案第三章三相电路一、单相选择题1.三相对称绕组的空间位置应相互不同(b)a、60°电角度;b、120°电角度;c、180°电角度;d、360°电角度。

2.三相对称电路是指(c)具有对称三相电源的电路;b、三相负载对称电路;c、三相电源和三相负载均对称的电路-d、三相电源对称和三相负载均不对称的电路。

3.有两个“220V,100W”和“220V,25W”白炽灯,它们串联到220V交流电源。

亮度为(b)a、100w灯泡最亮;b、25w灯泡最亮;c、两只灯泡一样亮;d、100w和25w都不亮。

4.对于三相四线制供电线路,已知在星形连接的三相负载中,u相为纯电阻,V相为纯电感,W相为纯电容。

通过三相负载的电流为10安培,因此中性线电流为(a)a、30安;b、10安;c、27.32安。

5.在对称星形连接的三相负载电路中,线路电压UAB=2Sin?那就看电视吧C相电压相量UC的有效值为(a)a、 220?90vb、380?90v220?? 90? vd、380??90摄氏度6.星型连接的三相对称负载,接于三相对称电源上,线电流与相电流之比为(c)。

a、三,b、2c、 1d、三7.额定电压为220v的照明负载接于线电压为380v的三相四线制电源时,必须接成(a)形。

a、?Bc、y和?都可以d、y和?都不可以8.当三相交流发电机的三个绕组连接成星形时,如果线电压ubc?2sin(?t?180)v,则相电压uc?(d)。

a、2sin(?t?30)vb、2sin(?t?30)vc、2sin(?t?120)vd、? T30)9.有一对称三相电动势,若u相电动势为uu?311sin(314t??)v则v相和w相电动势分别为(a)a、uv?311sin(314t?b、uv?311sin(314t?c、uv?311sin(314t?d、uv?311sin(314t?3)v) v)v)vuw?311sin(314t?uw?311sin(314t?uw?311sin(314t?uw?311sin(314t?3)v) v)v)v三三六六六六10.在三相交流电路中,三相堆成负载星形连接,三个线电流均为4a,则中线电流为(a)。

第3章电路

第3章电路

(2) 负载为三角形连接时
U P U l 380V I l 3I P 3 380 80 2 60 2 6.6 A
P 3U l I l cos P 3 380 6.6 0.8 3.48k W Q 3U l I l sin P 3 380 6.6 0.6 2.61k var
P 功率因数: S
3U l I l cos P cos P 3U l I l
ni s WI WU V ni s VI VU U ni s UI UU WQ VQ UQ Q
无功功率:
Q 3U l I l sin p (负载对称)
S 3U l I l
第3章 三相电路
例:图5.22的电路中, 三相电动机的功率为3kW,cosφ=0.866,
电源的线电压为380V, 求图中两功率表的读数。 解 由 P
3U l I l cos ,
*
3
可求得线电流为
P 3 10 Il 5.26 A 3U l cos 3 380 0.866
电压、电流相量图
负载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ称:
Ul U p
I l 3I p
第3章 三相电路
3.4 三相电路的功率
有功功率:P PU PV PW UU IU cosU UV IV cosV UW IW cosW P 3U l I l cos P (负载对称)
W
视在功率: S P 2 Q 2
U UV U U U V 3 U V 30
U VW 3 U V 30 U WU 3 U W 30
则:



[工学]第3章 三相整流电路

[工学]第3章 三相整流电路
ud
O ia ib
u
a
u u b
u
c
a
wt
wt wt wt wt
其关断。
O ic
O id O
O
O
u
wt
ac
图3-6 三相半波可控整流电路,阻 感负载时的电路及a=60时的波形
第一节 三相半波可控整流电路
◆基本数量关系 ☞a的移相范围为90。 ☞整流电压平均值
Ud 1.17U2 cosa
☞Ud/U2与a的关系 √L很大,如曲线2所示。 √L不是很大,则当 a>30后,ud中负的部分 可能减少,整流电压平 均值Ud略为增加,如曲 线3 所示。
u2
a =30° ua
ub
uc
O uG O ud O i VT
1
wt
wt wt 1 wt wt wt
u ab u ac
O u VT u 1 ac O
图3-4 三相半波可控整流电路,电阻 负载,a=30时的波形
第一节 三相半波可控整流电路
u2 O uG
a =60° u
a
ub
uc
wt wt wt wt
√a=90时的波形见图3-18。
第二节 三相桥式全控整流电路
■基本数量关系 ◆带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是 120,带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角移相 范围为90。 ◆整流输出电压平均值 ☞带阻感负载时,或带电阻负载a≤60时
Ud

1 3

2 a 3 a
☞晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同,晶闸管承受 最大正、反向电压的关系也一样。
第二节 三相桥式全控整流电路
■阻感负载时的工作情况 ◆电路分析 ☞当a≤60时 √ud波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相 似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管 承受的电压波形等都一样。 √区别在于电流,当电感足够大的时候,id、iVT、ia的 波形在导通段都可近似为一条水平线。 √a=0时的波形见图,a=30时的波形见图3-16。 ☞当a>60时 √由于电感L的作用,ud波形会出现负的部分。

电工学第三章三相电路

电工学第三章三相电路
B
iA iN iB RC
RA
N
RB
iC
N I A I B I C 0 I
一、负载的星形联结 二、负载的三角形联结
交流电路中的用电设备,大体可分为两类: 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载 ,如果每相负载的阻抗值和阻抗
角完全相等,则为对称负载,如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载,它们可
以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载, 但各相的复阻抗一般不相等,所以不是三相对 称负载。如照明灯。
二、三相电源的连接
1、星形联结 把三相绕组的尾端 XYZ 接成一点。 而把首端 A、B、C 作为与外电路相联接的端点。 这种 联接方式称为电源的星形联结。
中性点 U A 或零点
+

N
– U C
+
– + U B
+ U A – – – U B +
+
U AB

A 相线(火线)
相电 压
一、三相对称正弦电动势
1.三相交流发电机主要组成部分: 电枢(是固定的,亦称定子):定子铁心内圆周表面 有槽,放入三相电枢绕组。 A B C 磁极 (是转动的,亦称转子) A
Y
– + S
Z
n
+
B
绕 组
A
X
X Y Z
三相绕组
单相绕组
N
C
铁 心
+
+ X
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
U C
+

第三章-三相桥式全控整流电路

第三章-三相桥式全控整流电路
可控整流电路
三相桥式全控整流电路
1
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: ❖ 共阴极三相半波+共阳极三相半波。
2
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: (输出串联构成)
3
三相桥式全控整流电路
❖ 共阴极组电路和共阳极组电路串联,并接到变压器 次极绕组上
❖ 两组电路负载对称,控制角相同,则输出电流平均 值相等,零线中流过电流为零
29
三相桥式全控整流电路
❖ 由波形可见,输出电压波形每隔π/3重复一次,所以计算输出电压平均 值在60o内取其平均值即可。
❖ 在自然换相点处,定义α=0,但是其线电压相位并不为0,初始相位为 π/3,所以积分上下限存在一个固定相位偏移
30
三相桥式全控整流电路
❖ 电阻性负载 ❖ 控制角α≤60o情况
27
控制角α=60度
❖ 当 α 大于 60o 时,相电压瞬时值 过零变负,由于电感释放能量维 持导通
❖ 从而使整流输出乎均电压Ud进一 步减小。
28
控制角α=90度
❖ 当α =90时,此时输出 电压波形正负两部分面 积相等,因而输出平均 电压等于零。
❖ 电感性负载当电感大小 能保证输出电流连续时, 控制角的最大移相范围 为90。
31
电阻性负载控制角α≤60度
❖ 此时,由于输出电压Ud波形连续, 负载电流波形也连续
❖ 在一个周期内每个晶闸管导通 120o,输出电压波形与电感性负 载时相同。
32
电阻性负载控制角α>60度
❖ 以控制角等于90度为例, 线电压过零时,负载电 压电流为0, SCR 关断, 电流波形断续
33
T+a,T-b导通过程

第三章 三相可控整流电路

第三章 三相可控整流电路

第三章 三可控整流电路一、填空题:1.三相桥式不控整流电路中的共阳极组二极管每隔___1200__度换相一次。

2.三相桥式不控整流电路交流侧三相相电压正半周波的三个自然换相点互相间隔___1200__度。

3.三相桥式不控整流电路中,整流二极管在每个输入电压基波周期内的换流次数为___________。

4.对于三相半波可控电路,换相重叠角γ与α,I d 及 X C 有关。

5.在电感性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大正向电压为__________。

6. 在电感性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为______。

7.在三相半波可控整流电路中,由于变压器漏抗的影响,使得整流输出平均值比理想情况____________。

8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差________。

9.对于三相半波可控整流电路,换相重叠角的影响,将使用输出电压平均值__下降_。

10.在三相全控桥式整流电路单脉冲触发方式中,要求脉冲宽度__大于600小于1200__。

11.三相全控桥式整流电路中晶闸管电流的有效值I VI =___________I d 。

12.三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以120°为间隔,依次在______半周触发共阴极组的各晶闸管。

13.当α> 600 度时,大电感负载三相全控桥的整流输出U d 将出负值部分。

14.三相全控桥的共阳极组各器件的导通顺序依次为V 12,V 14,V 16,其中V 12对应于__________相。

15.三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以120°为间隔,依次在______半周触发共阴极组的各晶闸管。

16.三相全控桥整流电路中,晶闸管的触发方式有宽脉冲触发和_________脉冲触发。

17.在大电感负载三相全控桥式整流电路中,当α>60°时,在自然换相点之前整流输出u d 为正值,交流电源___________,电感储能。

第3章三相电力系统(精)

第3章三相电力系统(精)
第3章 三相电力系统
3-1 三相电源
一、三相电动势的产生 是由三相发电机产生的。 三相发电机如图所示。
定子:由硅钢片叠成,内壁有槽,嵌放着形状、尺 寸和匝数都相同,轴线互差120º 的三个绕组。 转子:由直流电流通过励磁绕组形成磁极。 原理:原动机带动转子沿顺时针方向恒速旋转时, 定子绕组切割转子磁极的磁力线,产生三个正弦感应电 动势。 若转子上有p对磁极,转子的转速为n转/分,则三相 电动势的频率为:
同理可得
U U 220 120 141.4 131.6V U 2 2 N 2 N1 86.3 100.7V U U 220120 141.4 131.6V U
3 3 N 2 N1
296.693.1V
中性线的电流:
I I I I I I I N 1 2 3 L1 L2 L3
对称三相负载时,中性线的电流为零。 对于对称三相负载,可以省略中性线。
三相不对称时,中性线不可省去。
例3-1 在三相四线制的供电线路中,已知电压为 380V/220V,三相负载都是白炽灯,其中L1相电阻R1为 11Ω,L2相电阻R2为22Ω,L3相电阻R3为44Ω。求各线电 流,并作相量图。 解:设 2200V U 1 220 120V U 2
2200V,U 220 120V,U 220120V 设 U 1 2 3
U .4 131, 故得 由于 U U N2 N1 1 1 1
U U U 0 141.4 131.6V 331 18.6V 1 1 N2 N1 220
220120V U 3
得各线电流为
U 2200 1 I1 A 200 A R1 11 U 220 120 2 I2 10 120 A R2 22

《电工与电子技术基础》三相交流电路习题解答

《电工与电子技术基础》三相交流电路习题解答

jX L
j25
.
.
.
所以: I A = I ab − Ica = 8.8/ 0° − 8.8/ 30° = 4.56/− 74° (A)
.
.
.
I B = I bc − I ab = 8.8/− 30° − 8.8/ 0° = 4.56/−106° (A)
.
.
.
I C = I ca − Ibc = 8.8/ 30° − 8.8/− 30° = 8.8/ 90° (A)
题 3.2 图
题 3.6 图
解:电源为三角形连接,则电源侧:U l = U p1 = 220 (V)
负载为星形连接,则负载侧:U l = 3U p
Up
=

220 3
= 127 (V)
Il
= Ip
= UP Z
= 127 10
= 12.7 (A)
3.6 题 3.6 图所示电路中的电流表在正常工作时的读数是 26A,电压表读数是 380V,电
Z = U p = 380 = 38 (Ω) I p 10
cosφ=P/ 3 ULIL= 4.5×103/ 3 ×380×17.3 = 0.4
∴ φ= 66.7°
R = Z COSϕ = 38 × 0.4 = 15.2 (Ω) X L = Z sin ϕ = 34.9 (Ω)
所以 Z=15.2+j34.9(Ω) 3.10 三相电阻炉每相电阻 R=8.68Ω。求: (1)三相电阻做星形连接,接在 UL= 380V 的对称电源上,电炉从电网吸收多少电功率?
= 7.5( A)
I B = IC = 15 + 7.5 = 22.5( A) ; I A = 0( A)
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建筑应用电工
2、三相交流电源的特征
当转子由原动机带动按顺时针方向以 ω的速度匀速转动 时,三相定子绕组依次被磁力线切割而产生正弦感应电动 势eA、eB、eC,它们具有以下三个特点
由图可知,当磁极S转到A处时,A相的感应电动势eA达到正的幅值;经过 120°后,S极转到B处,B相的感应电动势eB达到正的幅值;再经过120° 后,S极转到C处,C相的感应电动势 eC达到正的幅值。所以,eA在相位上 超前eB120°,eB在相位上超前eC120°,eC在相位上超前eA120°。
建筑应用电工
1.定子:由以下三部份组成
定子铁心:由互相绝缘的内圆周 表面冲有很多槽的硅钢片叠成。 A ----X 定子绕组:三相绕组 B ----Y C---- Z 机座:铸钢或铸铁
5
第三章 三相电路
建筑应用电工
(2)定子绕组: 三相绕组对称分布在定子铁芯的圆周上, 可以Y接,也可以△接
6
第三章 三相电路
RA RB UN PA U2 N PB
2
IA

220 484 100
2
IN
25W

100W N
220 2 1936 25
U A 220 IA 0.45 A RA 484 U 220 IB B 0.11 A RB 1936
IB
IC=0ICFra bibliotek18
第三章 三相电路
第三章 三相电路
建筑应用电工
此时虽无中线,但各相负载承受的电压仍为对称的电源相 电压。三相三线制在输电与配电线路中运用广泛,例如,三 相异步电动机均只用三根相线供电,
中线省去后,三个相电流便借助于各相线 及各相负载互成回路。任一瞬间三相电流 的流通状况不外乎下列两种情形: ①当三相负载均有电流通过时,则流进(或 流出)两相的电流之和必等于流出 (或流进 ) 另一相的电流; ②当有一相电流为零时,则流进 ( 或流出 ) 另一相的电流必等于流出 ( 或流进 ) 第三相 的电流。
2
第三章 三相电路
建筑应用电工


三相交流远距离输电在 1891 年获得成功后,便得到迅速发展。 目前,电力系统都采用三相三线制输电、三相四线制配电。 三相交流电与单相交流电相比具有以下优点: ①在输送的功率、电压相同和距离、线路损失相等的情况下,采 用三相制输电可大大节省输电线的用铜(或铝)量。 ②工农业生产上广泛使用的三相异步电动机是以三相交流电作为 电源的,它与单相电动机相比,具有体积小、价格低、效率高、性能 好等优点。 ③三相交流发电机与单相的相比,在体积相同时,三相交流发电 机具有输出功率大、效率高等优点。 由于建筑施工现场既有动力负荷,又有照明负荷,因此,一般都 采用三相四线制供电。所谓三相四线制就是三根相线一根零线的供电 体制。三根相线与零线之间的电压是一组频率相同、幅值相等、相位 互差120°的三相对称电压。单相交流电是三相交流电中的一相,三相 交流电可视为三个特殊单相交流电的组合。
第三章 三相电路
建筑应用电工
二、 对称负载Y联结
I1

因为三相电压对称,且Z1 Z 2 Z3
+ N
U1


IN
U2


– –
U3

I1
Z3

Z1 N'
所以负载对称时,三相 电流也对称。 Z2
I A I A0 I B I A 120 I C I A120


U12 U1 U 2 U 23 U 2 U 3 U 31 U 3 U1



U 12 超前 U130°
U 23
U31 3 U3 30


o
U l 3U P
11
第三章 三相电路 结论:电源 Y形联结时, 线电压 Ul 3UP ,建筑应用电工 且超 前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的 。

U AB

I B 22 1730 A I C 22 67 A
建筑应用电工
3.2 负载的星形联接
负载 分类 单相负载:只需一相电源供电 照明负载、家用电器 对称三相负载:Z1=Z2= Z3(模相同、复角相等且负载性质相同) 如三相电动机 三相负载 不对称三相负载: 不满足 Z1 =Z2= Z3 如由单相负载组成的三相负载 三相负载的联接 三相负载也有 Y和 两种接法,至于采用哪种方法 ,要 根据负载的额定电压和电源电压确定。
3
第三章 三相电路
建筑应用电工
3.1 三相交流电源
1、发电机结构

Y
一、三相发电机的结构及工作原理: 铁心(作为导磁路经) 定子 匝数相同 三相绕组 空间排列互差 120 转子 : 直流励磁的电磁铁 A
_
Z

X
N
C

B

定子
u
+
A
+ _ •
X
u
转子
电机绕组示意图 原理:动磁生电
4
第三章 三相电路
N

I1A
30盏

I2A
70盏
15

第三章 三相电路

建筑应用电工
一、不对称负载的星形联结
+ N
IA
(1) 联结形式
U1 –

IN


Ia
Ic


U2 +


ZA N'
IB
U3 +


ZB
ZC
IC

Ib

结论: 负载Y联结时, 线电流等于相 电流。
N 电源中性点 相电流:流过每相负载的电流 线电流:流过端线的电流
N´负载中性点
I a、 I b 、 Ic IA 、 IB 、 IC

16



第三章 三相电路
建筑应用电工
(2) 负载Y联结三相电路的计算
Y 联结时:
+
N
U L 3U P
ZA N' ZC
U1 –

IL IP

U2 +



ZB
UA IA ZA UB IB ZB UC IC ZC
三相绕组的特点及电源表达式
(首端) A B C
电动势瞬时表示式
e A Em sin t eB Em sin( t 120 )
E A E0

+

+

+
– Z
eC Em sin( t 120 )
(末端) X
有效值 相量表 达式:
eA eB
Y
eC
E B E 120 E C E120 Em 式中,E= 2
当发电机绕组接成星形时,可构成三相四线制供电线 路,可以给负载提供两种电压。 例如相电压为220V,则线电压为380V。
2. 三相电源的三角形联结
+



A
结论:电源 Δ 形联结时
B
U AB U CA –
线电压U l 相电压Up
U BC U –BC

+
+ C
I l 3I P
12
第三章 三相电路
3
相电压:端线与中线之间(发电 机每相绕组)的电压 线电压:端线与端线之间的电压
U1 、 U2 、 U3




(Up )
10
U12 、 U 23 、 U 31 (Ul )
第三章 三相电路
建筑应用电工

※ Y形联结线电压与相电压的关系
U1
W2 –
W1
e1
+
U2
2
U1
+
+



L1 U 31 N L2
7
N
(1)由于三相绕组以同一速度切割磁力线, Y 所以,三个电动势的频率相同。 (2)由于三相绕组的结构完全相同,因此, 三个电动势的最大值相等。 C (3) 由于三相绕组在空间互差 120°,所 X 以,三个电动势之间相互存在着120°的 相位差。
A Z




B
第三章 三相电路
建筑应用电工
3.
建筑应用电工
之间,各灯泡 (2)中线断开时,两灯泡串联于线电压UAB IA 上的电压分别为:
U R A 380 U RB
484 76V 484 1936 1936 380 304V 484 1936
I N
25W

100W N
由于RB上的电压为304V,大大高于白炽 灯的额定电压220V,所以,合上开关后, RB立即烧坏,电路断开,RA也无法点燃。
17
U3 + 1)负载端的线电压=电源线电压 2)负载的相电压=电源相电压
3)线电流=相电流 4)中线电流
I N I A I B IC




负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
第三章 三相电路
建筑应用电工
【例 3.1】在 380/220V 三相四线制照明线路中, A相接一盏 220V、 100W 的白炽灯, B 相接一盏 220V 、 25W 的白炽灯, C相断开, 如图所示。求:(1)有中线时的各相电流;(2)若中线断开,会出 现什么现象? 解(1)有中线时,因为白炽灯属于 电阻性负载,灯泡阻值分别为
U3
30°
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