第15练 三相正弦交流电源 江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容涵盖1-3-4 三相正弦交流电源。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第15练 第一单元 电路基础 第三章 交流电路 第四节 三相正弦交流电源 一、判断题 1．三相四线制供电可提供相电压和线电压两种电压等级（ ） 2．三相负载作星形连接时线电流等于相电流。若三相负载对称则中性线电流等于三相电流的代数和即IN=IA+IB+IC（ ） 二、单项选择题 3．每相绕组承受的相电压为（ ） A．380V B．660V C．220V D．190V 4．三相对称负载作三角形连接时线电流IL与相电流IP的关系是（ ） A．IL=IP相等 B．IL=IP/√3 C．IL=√3×IP D．IL=3IP 5．一台三相电动机的铭牌标注线电压380V线电流10A功率因数0.85。技术员要计算该电动机的三相总功率应使用的正确公式为（ ） A．P=UPIPcosφ仅此一种 B．P=√3ULILcosφ按线电压线电流计算 C．P=ULIL与功率因数无关 D．P=3ULILcosφ 6．一组对称三相负载接成星形每相阻抗Z=10∠30°Ω电源线电压UL=380V。该负载消耗的总有功功率约为（ ） A．7.2kW B．12.5kW C．4.2kW D．21.7kW 三、填空题 7．三相电源有____形和____形两种连接方式。星形连接可提供____线制供电线电压UL与相电压UP的关系为UL=____UP且线电压____对应相电压____°。我国低压供电系统线电压为____V相电压为____V频率为____Hz。 8．三相对称负载的总有功功率P等于____倍相电压相电流与功率因数的乘积也等于____倍线电压线电流与功率因数的乘积即P=____=____。对称三相电路瞬时功率为____不随时间变化这是三相制的优点之一。 四、分析计算题 9．一台三相异步电动机每相绕组的阻抗Z=10Ω（R=6ΩXL=8Ω）额定线电压380V。请计算：（1）电动机绕组作Y连接时线电流IL_Y和三相总功率P_Y为多少？（2）同一电动机绕组改作△连接时线电流IL_△和三相总功率P_△为多少？（3）Y-△降压起动时启动线电流是直接△起动时的几分之一？启动转矩降低为几分之一？说明Y-△起动的原理和适用条件。 10．某车间三相总负荷为对称感性负载线电压380V总有功功率P=30kW功率因数cosφ=0.75（滞后）。请计算：（1）线路的总线电流IL和总视在功率S为多少？（2）若在母线处并联一组三角形连接的电容器组将功率因数提高到0.92每相容抗XC应为多少？电容器组的容量为多少kvar？（3）补偿前线路电流为补偿后的多少倍？若供电线路电阻为0.2Ω每年运行5000小时补偿后每年减少的线路损耗是多少千瓦时？ 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容涵盖1-3-4 三相正弦交流电源。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第15练 第一单元 电路基础 第三章 交流电路 第四节 三相正弦交流电源 一、判断题 1．三相四线制供电可提供相电压和线电压两种电压等级（ ） 【答案】A（正确） 【解析】对称三相电源：UA=U∠0°,UB=U∠-120°,UC=U∠120°。星形连接线电压=√3×相电压，线电压超前对应相电压30°。我国低压380/220V即线电压380V相电压220V。 2．三相负载作星形连接时线电流等于相电流。若三相负载对称则中性线电流等于三相电流的代数和即IN=IA+IB+IC（ ） 【答案】B（错误） 【解析】前半句正确Y接IL=IP。后半句错误：对称三相负载中性线电流IN=IA+IB+IC=0（矢量和为零）。因此对称负载可不接中性线。只有不对称负载才需中性线以平衡电压。 二、单项选择题 3．每相绕组承受的相电压为（ ） A．380V B．660V C．220V D．190V 【答案】C 【解析】Y接：UP=UL/√3=380/1.732≈220V。若作三角形连接UP=UL=380V。同一电机Y接相电压低电流小适合起动；△接相电压高功率大适合运行。 4．三相对称负载作三角形连接时线电流IL与相电流IP的关系是（ ） A．IL=IP相等 B．IL=IP/√3 C．IL=√3×IP D．IL=3IP 【答案】C 【解析】△接：IL=√3IP且IL滞后对应IP30°。Y接：IL=IP。Y接和△接的电流关系不同注意区分。 5．一台三相电动机的铭牌标注线电压380V线电流10A功率因数0.85。技术员要计算该电动机的三相总功率应使用的正确公式为（ ） A．P=UPIPcosφ仅此一种 B．P=√3ULILcosφ按线电压线电流计算 C．P=ULIL与功率因数无关 D．P=3ULILcosφ 【答案】B 【解析】三相对称负载P=3UPIPcosφ=√3ULILcosφ。两式等价：Y接UP=UL/√3IP=IL，△接UP=ULIP=IL/√3代入均得√3ULILcosφ。 6．一组对称三相负载接成星形每相阻抗Z=10∠30°Ω电源线电压UL=380V。该负载消耗的总有功功率约为（ ） A．7.2kW B．12.5kW C．4.2kW D．21.7kW 【答案】B 【解析】Y接UP=220VIP=220/10=22AIL=22A。P=√3×380×22×cos30°=1.732×380×22×0.866≈12.5kW。 三、填空题 7．三相电源有____形和____形两种连接方式。星形连接可提供____线制供电线电压UL与相电压UP的关系为UL=____UP且线电压____对应相电压____°。我国低压供电系统线电压为____V相电压为____V频率为____Hz。 【答案】星；三角；三相四；√3；超前；30；380；220；50 【解析】三相四线制：三根相线L1L2L3加一根中性线N。线电压380V（两相线间）相电压220V（相线与中性线间）。 8．三相对称负载的总有功功率P等于____倍相电压相电流与功率因数的乘积也等于____倍线电压线电流与功率因数的乘积即P=____=____。对称三相电路瞬时功率为____不随时间变化这是三相制的优点之一。 【答案】3；√3；3UPIPcosφ；√3ULILcosφ；恒定值 【解析】三相瞬时功率恒定是三相制重要优点使电动机转矩平稳。单相瞬时功率脉动导致振动。三相输电效率高节省导线。 四、分析计算题 9．一台三相异步电动机每相绕组的阻抗Z=10Ω（R=6ΩXL=8Ω）额定线电压380V。请计算：（1）电动机绕组作Y连接时线电流IL_Y和三相总功率P_Y为多少？（2）同一电动机绕组改作△连接时线电流IL_△和三相总功率P_△为多少？（3）Y-△降压起动时启动线电流是直接△起动时的几分之一？启动转矩降低为几分之一？说明Y-△起动的原理和适用条件。 【答案】 （1）Y接UP=380/1.732=220V。IP=220/10=22A。IL_Y=22A。P_Y=√3×380×22×0.6≈8.69kW。（2）△接UP=380V。IP=380/10=38A。IL_△=1.732×38≈65.8A。P_△=√3×380×65.8×0.6≈26.0kW。（3）Y-△起动：起动时接成Y降压运行待转速升高后再切换到△。Y接启动电流IL_Y=22A△接直接启动电流IL_△=65.8A。启动电流比IL_Y/IL_△=22/65.8≈1/3即降到三分之一。转矩与相电压平方成正比Y接相电压为△接的1/√3故启动转矩降为(1/√3)²=1/3。适用条件：电动机正常运行时为△接且轻载或空载启动。重载启动时Y接转矩不足无法带载。 【解析】本题将Y/△负载计算延伸到Y-△降压起动这一重要工业应用。三问从理论计算过渡到工程实践最后引出适用条件培养学生技术选型思维。 10．某车间三相总负荷为对称感性负载线电压380V总有功功率P=30kW功率因数cosφ=0.75（滞后）。请计算：（1）线路的总线电流IL和总视在功率S为多少？（2）若在母线处并联一组三角形连接的电容器组将功率因数提高到0.92每相容抗XC应为多少？电容器组的容量为多少kvar？（3）补偿前线路电流为补偿后的多少倍？若供电线路电阻为0.2Ω每年运行5000小时补偿后每年减少的线路损耗是多少千瓦时？ 【答案】（1）S₁=P/cosφ₁=30/0.75=40kVA。IL₁=S₁/(√3UL)=40000/(1.732×380)≈60.8A。（2）补偿前无功Q₁=P×tanφ₁。cosφ₁=0.75tanφ₁≈0.882。Q₁=30×0.882≈26.46kvar。cosφ₂=0.92tanφ₂≈0.426。Q₂=30×0.426≈12.78kvar。需补偿ΔQ=26.46-12.78=13.68kvar。每相补偿Qc=13.68/3=4.56kvar。XC=UP²/Qc=220²/4560≈10.6Ω。C=1/(2πfXC)=1/(314×10.6)≈300μF。电容器组总容量13.68kvar。（3）补偿后S₂=30/0.92≈32.6kVA。IL₂=32600/(1.732×380)≈49.5A。IL₁/IL₂=60.8/49.5≈1.23倍。补偿前线路年损耗W₁=3IL₁²Rt=3×3697×0.2×5000/1000≈11091kWh。补偿后W₂=3×2450×0.2×5000/1000≈7350kWh。年省电量=11091-7350=3741kWh即约3741度。 【解析】本题将三相功率计算与无功补偿结合完成一个完整的工厂配电分析。从负荷参数出发经补偿计算到节能效益评估展现了电力系统分析的完整链条。 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 学科网（北京）股份有限公司 $