《电工与电子技术及应用》三相正弦交流电路（2） （讲义）安徽省加工制造考点讲练测

编写说明：安徽省《加工制造类专业考点讲练测》专辑，是依据《安徽省普通高校对口招生考试加工制造类专业课考试纲要》编写的。紧密围绕加工制造类专业课考纲所涉及的三门高考课程的25个考点，精心编撰了58套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、概念回顾、概念强化题、高考真题或高考模拟题、课堂练习、课堂小结以及课后测验等九个环节。 本讲属于《加工制造类专业考点讲练测》的第39套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有安徽省《加工制造类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 安徽省《加工制造类考点讲练测》 【电工与电子技术及应用】 39.三相正弦交流电路 （2） 讲义 [考纲要求] 1.识记三相交流电路的功率 2.理解三相交流电路功率的计算 [思维导图] [知识梳理] 1、 三相负载的星形(Y)联结 1.负载 (1)单相负载：只需单相电源供电的设备。 (2)三相负载：同时需要三相电源供电的负载。 (3)对称三相负载：当三相负载性质完全相同，即各相阻抗值相等且性质相同时，则称为对称三相负载 (如三相交流电动机),否则为不对称三相负载。 2.电路图 3.电流 (1)线电流：三根端线上的电流称为线电流，分别 用表示，其有效值通常用符号表示。 (2)相电流：流经负载的电流称为相电流，分别用 表示，其有效值通常用符号表示。 (3)中性线电流，流过中性线的电流称为中性线电流，用表示。 4.特点 (1)负载电压 , 各线电压在相位上比相应的相电压超前 30°。 (2)负载电流 . (3)线电流 (4)中性线电流(不对称负载),(对称负载)。 (5)各相电流与各相电压的相位差：arccos 。 二、中性线的作用 1.作用：使星形联结的三相不对称负载能够获得 对称的电源相电压，保证负载正常工作。若负载对称则In=0 可省去中性线；若负载不对称，则In≠0 。若 有中性线，则各相负载仍有对称的电源相电压，从而保 证了各相负载能正常工作；若没有中性线，则各相负载 的电压就不再等于电源的相电压，这时阻抗较小的负 载的相电压可能低于其额定电压，阻抗较大的负载的 相电压可能高于其额定电压，使负载不能正常工作，甚 至会造成事故，因此不可省去中性线。 2.注意事项 (1)中性线常用钢芯导线来加强其机械强度，以免断开。 (2)中性线上不允许安装开关和熔断器。 (3)在连接三相负载时，应尽量使其平衡，以减小中性线电流。 三、对称负载的三角形(△)联结 1.电路图 2.特点 (1)负载电压 (2)负载电流 , (3)线电流：, 各线电流在相位上比相应的相电流滞后 30°。 (4)各相电流与各相电压的相位差：, 3.三相负载连接法的选择 应根据负载的额定电压与电源线电压的数值而定，总之要使每相负载所承受的电压等于其额定电压。 若每相负载的额定电压为电源线电压的,则负载应连成星形；若每相负载的额定电压等于电源的级电压，则负载应连成三角形。 [师生互动] 1.有哪些负载？简要解释。 【答案】 (1)单相负载：只需单相电源供电的设备。 (2)三相负载：同时需要三相电源供电的负载。 (3)对称三相负载：当三相负载性质完全相同，即各相阻抗值相等且性质相同时，则称为对称三相负载 (如三相交流电动机),否则为不对称三相负载。 2.三相负载电路中，解释线电流、相电流、中性线电流的含义。 【答案】 (1)线电流：三根端线上的电流称为线电流。 (2)相电流：流经负载的电流称为相电流。 (3)中性线电流，流过中性线的电流称为中性线电流。 3.中性线有什么作用？ 【答案】使星形联结的三相不对称负载能够获得 对称的电源相电压，保证负载正常工作。若负载对称则In=0 可省去中性线；若负载不对称，则In≠0。若 有中性线，则各相负载仍有对称的电源相电压，从而保证了各相负载能正常工作；若没有中性线，则各相负载的电压就不再等于电源的相电压，这时阻抗较小的负 载的相电压可能低于其额定电压，阻抗较大的负载的 相电压可能高于其额定电压，使负载不能正常工作，甚至会造成事故，因此不可省去中性线。 4.采用中性线时应该注意些什么？ 【答案】 (1)中性线常用钢芯导线来加强其机械强度，以免断开。 (2)中性线上不允许安装开关和熔断器。 (3)在连接三相负载时，应尽量使其平衡，以减小中性线电流。 5.采三相负载连接法应如何选择？ 【答案】应根据负载的额定电压与电源线电压的数值而定，总之要使每相负载所承受的电压等于其额定电压。若每相负载的额定电压为电源线电压的,则负载应连成星形；若每相负载的额定电压等于电源的级电压，则负载应连成三角形。 [概念强化] 1.（单项选择题）一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220/380 V,则其接法应是（ ）。 A.Y/△ B.△/Y C.△/△ D.Y/Y 【答案】B 2.（单项选择题）当三相负载不对称时，应采用的供电方式为（ ）。 A.三角形联结 B.星形联结并在中性线上加装熔断器 C. 星形联结 D.星形联结并加装中性线 【答案】D 3.（单项选择题）如图所示，三相交流电源的线电压为380 V, 每相负 载的电阻R=10Ω,则电压表和电流表的读数分别为（ ）。 A.220V 22A B.380V 38A C.380V 38√3A D.380V 22A 【答案】C 4.（填空题）由于__________负载在星形联结时中性线上的电流 为零，故可以省去中性线，成为星形联结的三相三线制供电线路。 【答案】三相对称 5.（填空题）三相四线制交流实验电路中，若L₁ 相连接的电灯突然熄灭，且L₂ 、L₃ 相连接的电灯随之变暗，则造成该实验现象的原因是______________________________。 【答案】L1的相线和中性线断开了 6.（简述与计算题）一台三相交流电动机，定子绕组作三角形联结于UL=380V的对称三相电源上，其相电流Ip=3.8A,功率因数cosφ=0.6。试求每相绕组的阻抗|Z|、电阻R及感抗Xz。 【答案】 绕组作三角形联结，则 V [高考模拟] 1.（单项选择题） 已知三相对称负载以星形联结方式(无中性线)接入 三相对称交流电源中，各相负载的电流均为10 A。 若一相电源发生断路故障，则其余两相负载的电流 均变为（ ）。 A.10√3A B.10A C.5√3A D.5A 【答案】C 2.（单项选择题）当三相对称交流电源采用星形联结时，若线电压为380 V,则其相电压为（ ）。 A.380√3v B.380√2V C.220V D.380V 【答案】C 3.（单项选择题）如图所示的对称三相电路中，当开关S闭合时，电流表的读数A₁=A₂=A₃=10A,则当开关S 断开时，电流表的读数为（ ）。 A.= = = 10 A B.= = = A C,= = A, = 10 A D.= = 10 A, = 【答案】C 4.（单项选择题）三相四线制供电系统中的中性线上不准安装开关和 熔断器的原因是（ ）。 A.中性线上无电流，不需要熔断器保护 B.开关接通或断开时对电路无影响 C.安装开关和熔断器会使中性线的机械强度降低 D.开关断开或熔体熔断后，三相不对称负载将承受三相不对称电压，无法正常工作 【答案】D 5.（单项选择题）三相对称电流的相量图如图所示，其有效值为10A,则i12的解析式为（ ） A.i₂=10sin(t+150°)A B.iz=10sin(t+150°)A C.i₂=10sin(t+120°)A D.i₂=10√2 sin(t+120°)A 【答案】B 6.（单项选择题）某三相负载，每相均为 RL 串联电路，阻抗值都为10Ω,则该三相负载 （ ） A.是三相对称负载 B.不是三相对称负载 C.不一定是三相对称负载 D.一定是三相对称负载 【答案】C 7.（单项选择题）三相对称负载采用三角形联接，接入相电压为220V 星形联接的电源中，若各相负载阻抗均为110 Ω时，下列叙述正确的是（ ） A.负载两端的电压为220V B.电路中的线电流为2A C.负载相电流为A D.电路中的线电流为38/11 A 【答案】C 8.（单项选择题）在同一三相电源作用下，将同一个三相对称负载分别接成三角形和星形，则通过每相负载的电流之比是（ ） A.1:3 B.3:1 C.1:√3 D.√3:1 【答案】D 9.（单项选择题）三角形联接的三相对称负载接在线电压为380V 的三相电源上，若U相负载因故发生断路，则V 相和W 相负载的相电压分别是（ ） A.380V 、220V B.380V 、380V C.220V 、220V D.220V 、190V 【答案】B 10.（填空题）三相负载的接法中，采用________联结时，线电流 等于相电流；采用________联结时，线电压等于相电压。 【答案】星形 三角形 11.（填空题）如图所示，已知U、V、W是三相交流发电机中三个 线圈的始端，N 是三个线圈的末端，E、F、G是三个 相同的负载，照明电路中的三个白炽灯的规格也相 同，则E、F、G中某个负载两端的电压与某个白炽 灯两端的电压之比是________。若电流表A₁的读 数是I1,A₂的读数是I₂,则通过负载E、F、G的电流均是_______,A3的读数是_______。 【答案】:1 0 12.（简述与计算题）如图所示为工频三相四线制照明电路，其中灯HLI、HL₂为“220V、100W”,HL₃为“220V 、60W”,请分析说明： (1)各开关闭合后，三只灯能否正常发光?中性线上是否有电流? (2)当 U相熔断器熔断后，三只灯亮度如何变化?当中性线也断开时，HL₂亮度如何变化? 【答案】（1）能，有电流 （2）HL1熄灭，HL2、HL3亮度不变；变暗 13.（简述与计算题）如图所示，对称三相负载接入工频三相四线制电源中，电源线电压为380V, 钳形电流表的读数为4.4A。试问： (1)当B 点开路其他点正常时，钳形电流表的读数? (2)当C点开路其他点正常时，钳形电流表的读数? (3)当B 点和C 点同时开路而其他点正常时，钳形电流表的读数? (4)当B点和D点同时开路而其他点正常时，钳形电流表的读数? 【答案】（1）4.4A；（2）4.4A；（3）3.8A；（4）0A [课堂练习] 1.（单项选择题）关于三相电动势和三相负载，说法正确的是（ ） A.三相对称电动势的最大值不同 B.三相对称电动势的初相位相同 C.如果三相电阻性负载各相阻抗的大小相等，那么它是对称的 D.如果三相电感性负载各相阻抗的大小相等，那么它是对称的 【答案】C 2.（单项选择题）关于中性线，说法正确的是（ ） A.中性线使不对称负载获得对称的相电流 B.中性线是从三相电源中性点引出的导线 C.因为三相四线制输电线路的中性线上始终没有电流，所以叫“零线” D.为了保证输电安全，三相四线制输电线路的中性线上必须装设熔断器 【答案】B 3.（单项选择题）如图7-2-6所示，在三相四线制供电电路中，连接正确的是（ ） A.a、b都正确 B.a正确、b不正确 C.a、b都不正确 D.a不正确、b正确 【答案】A 4.（单项选择题）三相交流对称负载电路中，负载所获得的有功功率表达式错误的为（ ） R C. ULIlcos D.3UpI ф 【答案】A 5.（简述与计算题）如图所示，三相交流电路中电压表 V₁的读数为380V, 每相负载阻抗为R=Xi=Xc =10 Ω。试问： (1) 该三相负载是否为对称负载? (2) 电压表V₂的读数是多少? (3) 若V 相断开，电压表 V₁、 V₂的示数将如何变化? (4)此低压供电系统中性线N 已接地，应采用何种方式进行用电保护? 【答案】 （1）不是（2）220V（3）V1不变，V2不变（4）保护接零 [课堂小结] 连接三相负载 1、 三相负载的星形联结 2、 中性线的作用 3、 对称负载的三角形联结 学科网（北京）股份有限公司 $$