《汽车电工电子基础》三相交流电路（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《汽车电工电子基础》三相交流电路-讲义 1.了解三相交流电源的产生和特点。 2.熟练掌握三相四线制电源相电压、线电压的关系。 3.熟练掌握三相负载的星形联结和三角形联结的分析计算方法。 知识点一 三相交流电动势的产生 在汽车的供电系统中，有蓄电池和发电机两种电源。蓄电池主要供起动用电。发电机是三相同步交流发电机，其发出的三相交流电经整流之后变成直流电，主要是在汽车正常运行时向用电器供电，同时向蓄电池充电。在现在的电力系统中，几乎全部采用对称三相交流电供电。 工程上，把频率相同、最大值相等、相位彼此相差120°的三个正弦交流电源称为三相正弦对称电源。我国通常用U、V、W分别表示三相正弦对称电源中的第一相、第二相和第三相。以U相为参考（初相为0°），则电源各相电压的解析式为 波形图和相量图如图所示。 （1）三相三线制：只由三根相线所组成的传输方式（高压输电中采用）。 （2）三相四线制：由三根相线和一根中性线所组成的传输方式（低压配电中采用）。 （3）相电压：相线和中性线之间的电压，常用表示，瞬时值用、、表示。 （4）线电压：相线和相线之间的电压，常用表示，瞬时值用、、表示。 低压配电中采用的传输方式是由三根相线和一根中性线所组成的，这种传输方式称为（ ） A. 三相三线制 B. 三相四线制 C. 三相五线制 D. 单相三线制 【答案】B 【解析】从文中可知，由三根相线和一根中性线所组成的传输方式是三相四线制，用于低压配电中，B 选项正确。A 选项三相三线制没有中性线；C、D 选项文中未提及。 1. 在汽车供电系统中，起起动用的电源主要是（ ） A. 发电机 B. 三相交流电源 C. 蓄电池 D. 整流器 【答案】C 【解析】文中提到在汽车的供电系统中，蓄电池主要做起动用，C 选项正确。发电机是在汽车正常运行时向用电器供电并向蓄电池充电，A 选项错误；三相交流电源不是直接起起动作用的电源，B 选项错误；整流器是将三相交流电变成直流电的装置，并非起动电源，D 选项错误。 2. 工程上，三相正弦对称电源的特点不包括（ ） A. 频率相同 B. 最大值相等 C. 相位彼此相差 90° D. 是三个正弦交流电源 【答案】C 【解析】文中表明工程上，把频率相同、最大值相等、相位彼此相差 120° 的三个正弦交流电源称为三相正弦对称电源，C 选项中相位彼此相差 90° 不符合其特点，所以 C 选项错误，A、B、D 选项正确。 3. 高压输电中采用的传输方式是（ ） A. 三相三线制 B. 三相四线制 C. 两相三线制 D. 单相两线制 【答案】A 【解析】文中明确提到三相三线制是只由三根相线所组成的传输方式，用于高压输电中，A 选项正确。三相四线制用于低压配电，B 选项错误；C、D 选项文中未提及，不符合题意。 1. 已知三相正弦对称电源中，线电压瞬时值用、、表示，那么线电压指的是（ ） A. 相线和中性线之间的电压 B. 中性线和中性线之间的电压 C. 相线和相线之间的电压 D. 电源的总电压 【答案】C 【解析】根据文中内容，线电压是相线和相线之间的电压，常用表示，瞬时值用、、表示，C 选项正确。A 选项是相电压；B 选项中性线之间一般不存在这种电压概念；D 选项线电压不是电源总电压。 2. 三相交流发电机发出的电经整流之后变成（ ） A. 三相交流电 B. 单相交流电 C. 直流电 D. 脉冲电流 【答案】C 【解析】文中提到发电机是三相同步交流发电机，其发出的三相交流电经整流之后变成直流电，主要在汽车正常运行时向用电器供电，同时向蓄电池充电，C 选项正确。A 选项未经整流是三相交流电；B 选项不是单相交流电；D 选项不是脉冲电流。 3. 有一个三相四线制的供电系统，已知相电压为 220V，那么其线电压约为（ ） A. 220V B. 311V C. 380V D. 440V 【答案】C 【解析】在三相四线制供电系统中，线电压与相电压的关系是，已知相电压，则线电压，C 选项正确。 · 汽车供电系统有蓄电池和发电机两种电源，前者用于起动，后者发出三相交流电，经整流后为直流电，在汽车正常运行时供电及为蓄电池充电。工程中，频率相同、最大值相等、相位互差 120° 的三个正弦交流电源为三相正弦对称电源，我国用 U、V、W 表示三相。以 U 相为参考有对应电压解析式。三相电传输方式有三相三线制（用于高压输电）和三相四线制（用于低压配电），同时还分别定义了相电压（相线与中性线间电压）和线电压（相线与相线间电压）。 知识点二 三相电源的星形联结（Y） 一、三相负载的连接方式 三相发电机的三个绕组的连接，分星形（Y）联结和三角形（Δ）联结两种。 二、三相电源的星形联结 将三相电源的三个末端、、连成公共点，三个首端、、分别与负载连接，如图所示。这种连接方式称为三相电源的星形联结，用符号“Y”表示。其中，公共连接点称为中性点（或零点），用N表示。从中性点N引出的导线称为中性线（或零线）。从三个绕组的首端、、分别引出三根导线，称为相线（或火线）。由三根相线和一根中性线组成的供电系统称为三相四线制供电系统，用符号“”表示，通常在低压配电系统中采用；只由三根相线组成的供电系统称为三相三线制供电系统，用符号“Y”表示，通常在高压输电系统中采用。 一般情况下，中性线用黑色线或淡蓝色线，U相线用黄色线，V相线用绿色线，W相线用红色线。 为保证用电安全，在三相四线制基础上加保护地线PE（PE线用黄绿色线），构成三相五线制供电系统。 三、相电压与线电压 三相四线制供电系统可输出两种电压，即相电压与线电压。 相电压是相线与中性线之间的电压，分别用符号“、、”表示U、V、W各相电压的有效值，通常用泛指相电压。 线电压是相线与相线之间的电压，分别用符号“、、”表示UV、VW、WU各线电压的有效值，通常用泛指线电压。 线电压与相电压之间的瞬时值关系为 相量图如图所示。 由相量图可知线电压和相电压有如下关系： （1）线电压的大小是相电压大小的倍，即 （2）线电压在相位上比相应的相电压超前30°，即、、分别超前、、30°。 三相电源采用星形联结时，可引出四根导线（三相四线制）向负载提供两种电压，通常在低压供电系统中，相电压为220V，线电压为380V。 三相四线制供电系统能输出的电压类型有（ ） A. 相电压和线电压 B. 高电压和低电压 C. 强电压和弱电压 D. 直流电压和交流电压 【答案】A 【解析】三相四线制供电系统可输出相电压与线电压这两种电压，A 选项正确。该系统输出的是交流电压，并非同时有直流电压，D 选项错误；高电压和低电压、强电压和弱电压并非该系统输出电压的分类，B、C 选项错误。 1. 若要区分三相电源中的三根相线，最直观的方法是根据（ ） A. 线的粗细 B. 线的颜色 C. 线的长度 D. 线的材质 【答案】B 【解析】一般情况下，U 相线用黄色线，V 相线用绿色线，W 相线用红色线，通过颜色可以直观区分三相电源中的三根相线，B 选项正确。线的粗细、长度、材质通常都不能用来区分相线，A、C、D 选项错误。 2. 三相电源星形联结中，相电压与线电压的相位差是固定值，以下说法正确的是（ ） A. 相电压超前线电压 30° B. 线电压超前相电压 60° C. 线电压超前相电压 30° D. 相电压和线电压相位相同 【答案】C 【解析】三相电源采用星形联结时，线电压在相位上比相应的相电压超前 30°，C 选项正确，A、B、D 选项错误。 3. 在一个三相五线制供电系统中，新增的保护地线主要作用是（ ） A. 传输电能 B. 增加电路美观 C. 保证用电安全 D. 提高供电电压 【答案】C 【解析】为保证用电安全，在三相四线制基础上加上保护地线 PE，构成三相五线制供电系统，保护地线的主要作用是保证用电安全，C 选项正确。保护地线不用于传输电能，A 选项错误；不是为了增加电路美观，B 选项错误；也不能提高供电电压，D 选项错误。 1. 已知某三相四线制供电系统中，线电压为 380V，某设备接在相线和中性线之间，该设备两端电压是多少（ ） A. 380V B. 220V C. 110V D. 660V 【答案】B 【解析】三相四线制供电系统中，线电压是相电压的倍，已知线电压为 380V，则相电压为380。设备接在相线和中性线之间，其两端电压为相电压，即 220V，B 选项正确。 2. 有两个三相电源均采用星形联结，电源 A 的线电压是电源 B 线电压的 2 倍，在相电压相位关系相同的情况下，电源 A 的相电压是电源 B 相电压的（ ） A. 1 倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 4 倍 【答案】B 【解析】因为三相电源星形联结时，线电压与相电压的关系都是，比例关系固定。电源 A 的线电压是电源 B 线电压的 2 倍，那么它们相电压的倍数关系也为 2 倍，B 选项正确。 3. 当三相电源采用星形联结，若某相负载接在 V 相相线和中性线之间，该负载承受的电压是（ ） A. V 相相电压 B. U 相相电压 C. 线电压 D. 线电压 【答案】A 【解析】相电压是相线与中性线之间的电压，负载接在 V 相相线和中性线之间，承受的就是 V 相相电压，A 选项正确。不是 U 相相电压，B 选项错误；线电压是相线与相线之间的电压，C、D 选项错误。 · 三相发电机绕组连接分星形（Y）和三角形（△）。星形联结时，末端连中性点引出中性线，首端引出相线。三相三线制用于高压输电，三相四线制用于低压配电，加保护地线成三相五线制。此系统可输出相、线电压，线电压是相电压倍且超前 30°，低压常见相电压 220V、线电压 380V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$