考点16 三相正弦交流电路《电工技术基础与技能》山东省（春季高考）机械类 知识点讲解

山东省（春季高考）机械类 电工复习讲义 第三章 三相正弦交流电源 【考纲要求】 1.了解三相对称正弦交流电的基本概念。 2.理解三相四线制供电电源连接方式及特点。 3.理解中性线的作用，理解单相负载、三相负载与三相电源的连接。 4.理解三相对称负载作星形、三角形连接时的电压、电流及有功功率的计算。 第十六节 三相正弦交流电路 【知识精讲】 1、 三相正弦交流电路 1. 与单相交流电相比，三相交流电具有以下特点 (1)三相交流发电机比同样体积的单相交流发电机功率大，维护方便，振动小。 (2)三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、性能良好、工作可靠等优点。 2. 三相对称电动势的特点 三个电动势最大值相等、频率相同、相位互差120°。 3. 三相对称电动势的表示法 (1)三角函数式法： eu=Emsinwt V ev=Emsin(wt-120°) V ew=Emsin(wt+120°) V (2) 波形图、矢量图如图7- 2- 3- 1所示。 图7 - 2 - 3 - 1 三相对称电动势 4. 三相对称电动势的相序 (1)定义：三个电动势到达最大值的先后顺序称为相序。 (2)分类：正相序(顺相序):U →V→W→U; 负相序(逆相序) :U →W→V→U。 (3)标识(颜色):在实际工作中，通常用黄、绿、红三种颜色标识 U、V、W 三相。 2、 三相电源的供电方式 1. 三相四线制(星形Y) 供电 (1)连接方式：把三相绕组的末端 U₂ 、V₂ 、W₂ 连接在一起形成一个公共点 N, 此点称为中性 点，然后由中性点及三个绕组的首端 U₁ 、V₁ 、W₁分别向外引出连接线，如图7- 2- 3- 2所示。 图7 - 2 - 3 - 2 三相四线制的连接方式 ①相线：从三个首端 U₁、V₁、W₁ 分别引出的导线称为相线(端线、火线)。 ②中性线：从中性点N 引出的导线称为中性线(零线)。 ③相电压：各相线与中性线之间的电压，分别用Uu、Uv、Uw 表示。用Up 表示有效值。 ④线电压：任意两根相线之间的电压称为线电压，分别用 Uuv、Uvw、Uwu表示。用U表示有效值。 (2)三相四线制(星形 Y) 供电系统的特点 ①有两组供电电压，即相电压和线电压，三个相电压和三个线电压均为对称电压。 ②线电压的大小等于相电压的 √3倍，记为UL=√3Up。 ③各线电压在相位上比对应的相电压超前30°,例如：Uuv超前Uu30°。 (3)应用场合：通常在低压配电系统中采用。 2. 三相四线制(三角形△) 供电 (1)连接方式：把三个绕组的首端和末端依次相接，使其构成闭合回路，再从这三个连接点 引出三根相(端)线，如图7-2-3-3所示。 图7 - 2 - 3 - 3 三相三线制的连接方式 (2)三相三线制供电方式(△形)的特点：提供一种电压，即线电压等于相电压。 (3)应用场合：通常在高压输电工程中采用。 3. 三相电源连接时应注意的事项 (1)三相四线制供电系统中，若一相绕组接反，则输出的三个线电压不对称，与接反一相有 关的两个线电压的大小将等于相电压，所以要确定星形连接的三相电源是否接反，可用电压表 测出三个线电压是否相等。若相等，则说明没有接反；若其中一个等于另外两个线电压的 √3倍， 则与较小两相均有关的一相接反。 (2)若作三角形连接的三相电源有一相接反，回路中的总电动势将等于2倍的相电压，产生 很大环流。确定三角形连接的三相电源是否接反，可以利用开口三角形测电压的方法来确定， 即将三角形连接的三相电源的一个连接点断开，接入电压表，看电压表是否为零，若为零，则说 明连接正确，电压较大说明一相绕组接反。注意：不能用测量回路电流的办法来判断，以防在测 量时因电流过大损坏仪表或绕组。 补充： (1)三相电源星形连接时，中性线不引出，用3根相线对外供电，也称三相三线制， 主要用于高压供电线路和低压动力线路。 (2)现在，在许多新建的民用建筑布线时，为了保证用电安全，实现保护接零或保护接地，在 原来两种基本供电系统基础上，增添保护接零或保护接地线，从而形成了三相五线制的供电 系统。 【练习题】 1. 下列对三相对称电动势的说法正确的是（ ）。 A．它们同时到达最大值 B．它们到达最大值的时间依次落后1/3周期 C．它们的周期相同，相位也相同 D．它们因为空间位置不同，所以最大值不同 2. 三相对称电动势在相位上互差（ ）。 A．120° B．180° C．90° D．60° 3. 相电压是指各相线与______之间的电压。 A．中性线 B．相线 C．火线 D．端线 4. 中性线俗称（ ）。 A．火线 B．端线 C．PE线 D．零线 5. 相线俗称（ ）。 A．火线 B．地线 C．PE线 D．零线 6. 三相对称电源绕组星形连接时，线电压在相位上比相电压（ ）。 A．超前30° B．超前120° C．超前45° D．超前90° 7. 三相对称电动势的特点是（ ）。 A．其频率、最大值、有效值、相位均相等 B．其相位是否相等要看计时起点的选择 C．其交流电的三要素都相等 D．其频率、最大值、有效值均相等，且相位互差120° 8. 有一台接成星形的三相发电机，每相绕组电压为220 V，接线时不慎将W相接反，则下列结果中正确的是（ ）。 A．Uuv=440 V B．Uvw=380 V C．Uwu=220 V D．Uuv=220 V 9. 三相发电机做星形连接，每相绕组的额定电压为220 V，在一次试验中，某同学用电压表测得各相电压均为220 V，但线电压Uuv＝380 V，Uvw＝Uwu＝220 V，说明（ ）。 A．U相绕组接反 B．V相绕组接反 C．W 相绕组接反 D．正常 10. 三相对称电源做星形连接，若一相绕组接反，后果是（ ）。 A．无电压输出 B．输出电压升高 C．输出电压不对称 D．烧毁绕组 11. 如图所示，某三相交流发电机各相绕组的电压为220 V，则电压表的读数（ ）。 A．0 V B．440 V C．220 V D．380 V 12. 有一台三相发电机，绕组接成星形，每相绕组电压为220 V，在实验时用电压表测得各相电压均为220 V，但线电压Uvw＝380 V，Uuv＝220 V，Uwu＝220 V，则（ ）。 A．U相绕组接反 B．V相绕组接反 C．W 相绕组接反 D．正常 13. 如图所示，电源线电压为380 V，Ru＝Rv＝Rw＝10 Ω，则电压表和电流表的读数分别为( ) A．220 V,22 A B．380 V,38 A C．380 V,38 A D．220 V,22 A 14. 三相四线制供电线路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相电压，无法正常工作 15. 设UL＝380V的三相三线制对称电网中，接有一三相星形对称感性负载，当因故使U相短路时，则各相负载相电压为( ) A．Uu＝Uv＝Uw 不变 B．Uu＝0，Uv＝Uw 不变 C．Uu=0,Uv=Uw=380 V D．Uu=Uv=0,Uw=190 V 16. 如图所示，对称三相电路，当开关S合上时，电流表A1＝A2＝A3＝10 A，当开关S打开时，电流表读数为( ) A．全为10 A B．A1=A2=A3=10A C．A1=A3=10A,A2=10 A D．A1=A2=10 A,A3=10 A 17. 对称三相负载做星形连接，由对称三相交流电源供电，如图所示，若V相相线断开，则电流表和电压表的示数变化分别为( ) A．电流表示数变小，电压表示数不变 B．电流表示数不变，电压表示数变大 C．电流表、电压表示数都变小 D．电流表、电压表示数都不变 18. 三相对称电动势eu、ev、ew,已知eu=220 √2s in(314t+15)V,下列表述正确的是 （ ） A.ev=220√2sin(314t+135°)V; ew=220√2sin(314t+105°)V B.ev=220√2sin(314t-135°)V; ew=220√2sin(314t-105°)V C.ev=220√2sin(314t+135°)V; ew=220√2sin(314t-105°)V D.ev=220√2sin(314t-135°)V; ew=220√2sin(314t+105°)V 19. 星形连接的三相电源，A 相电压为uA=220√2s in(wt+0)V, 则线电压 uBC等于 ( ) A.220√2sin(wt+30°)V B.380√2sin(wt-90°)V C.220√2sin(wt-30°)V D.380√2sin(wt+90°)V 【参考答案】 1. B 2. A 3. A 4. D 5. A 6. A 7. D 8. C 9. C 10. C 11. B 12. A 13. C 14. D 15. C 16. C 17. A 18. C 19. B 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 $