第18练 三相负载与功率 山东省（春季高考）机械制造类《电工技术基础与技能》（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，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（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。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：单相、三相负载与三相电源连接，星形、三角形连接的电压、电流及有功功率计算。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 三相负载与功率 一、单项选择题 1. 三相电源中，如何判断是否为平衡负载（ ） A. 相电压相等 B. 电流相等 C. 线电压相等 D. 负载相等 【答案】C 【解析】判断是否为平衡负载可通过线电压是否相等来确定。 2. 如图所示对称三相电路中，当开关S闭合时，电流表的读数为1A，若将开关S打开，则电流表的读数（ ） A. 变大 B. 变小 C. 为零 D. 不变 【答案】D 3. 在星形连接下，三相负载的功率传输特点是什么（ ） A. 三相功率相互独立 B. 三相功率相互牵制 C. 三相功率相互抵消 D. 三相功率相互增幅 【答案】A 【解析】在星形连接下，三相负载的功率传输相互独立。 4. 如果三相负载的总功率为负值，这意味着：（ ） A. 电路存在故障 B. 电路消耗了无效功率 C. 电路产生了无功功率 D. 电路功率因数为0 【答案】B 【解析】负的总功率表示电路消耗了无效功率，即电路中存在一定程度的能量损耗。 二、填空题 5. 三相四线制供电系统中，相线与中性线之间的电压称为______，相线之间的电压称为______。 【答案】① 相电压 ② 线电压 【解析】在三相四线制中，相线与中性线之间的电压是每相负载两端的电压，称为相电压；任意两根相线之间的电压称为线电压。因此两空分别为相电压和线电压。 6. 如图所示三相电路，已知S闭合时各电流表的读数均为3.8A，则S断开时，电流表、和的读数分别是______、______和______。 【答案】① 2.2A ② 3.8A ③ 2.2A 7. 三相对称负载作星形联结时，中线电流为0,此时可省略中线，三相四线制可变成______。 【答案】三相三线制 【解析】三相对称负载作星形联结时，三相负载电流大小相等、相位彼此相差，在中性线中的相量和为零，因此中线电流为0。此时中线可以省略，三相四线制供电可变为三相三线制供电。 8. 三相负载星形连接时采用三相四线制供电，线电流等于相电流的______倍，线电压等于相电压的______倍，如果三相负载是三相对称负载，则中线电流等于______。 【答案】① 1 ② ③ 0 【解析】星形连接时，每条线路中串联一相负载，所以线电流等于相电流，即线电流为相电流的1倍。三相对称系统中，线电压的有效值是相电压的倍，即线电压等于相电压的倍。三相负载对称时，三相电流在中线中的相量和为零，因此中线电流为0。 三、计算题 9. 某三相对称负载接于线电压为380 V的三相电源。每相负载的阻抗模为22 Ω，功率因数为0.8（感性）。分别采用星形连接和三角形连接。取≈1.732，求：（1）负载采用星形连接时的相电压、相电流、线电流和三相有功功率；（2）负载采用三角形连接时的相电压、相电流、线电流和三相有功功率；（3）比较两种连接方式下的线电流和有功功率。 【答案】（1）星形连接时，相电压为219.4 V，相电流为9.97 A，线电流为9.97 A，三相有功功率约为5.25 kW。（2）三角形连接时，相电压为380 V，相电流为17.27 A，线电流为29.91 A，三相有功功率约为15.76 kW。（3）三角形连接时的线电流约为星形连接的3倍，有功功率约为星形连接的3倍。 【解析】（1）星形连接时，，，，。（2）三角形连接时，，，，。（3）同一负载接在同一线电压下，三角形连接的相电压增大为星形连接的倍，因此线电流和有功功率均约增大为3倍。 四、综合应用题 10. 某机械制造车间的电热干燥柜采用三相四线制电源供电，线电压为380 V。柜内有三只完全相同的电热元件，每只电阻为22 Ω，额定电压为220 V，功率因数取1。正常工作时，三只电热元件采用星形连接且负载对称。现需对其工作参数和改接方案进行核算。（1）计算正常星形连接时每只电热元件的相电压、相电流、线电流以及三相总有功功率。（2）若误将三只电热元件改为三角形连接，计算每只元件的相电压、相电流、线电流和三相总有功功率，并比较其与星形连接时的变化。（3）判断三角形改接方案是否适合该干燥柜，并说明理由及改进措施。 【答案】（1）星形连接时，相电压 U相＝UL／＝380／≈219.4 V；相电流 I相＝U相／R＝219.4／22≈9.97 A；对称星形负载中线电流 IL＝I相≈9.97 A；三相总有功功率 P＝3U相I相cosφ≈3×219.4×9.97×1≈6.56 kW。（2）三角形连接时，相电压 U相＝UL＝380 V；相电流 I相＝U相／R＝380／22≈17.27 A；线电流 IL＝相≈17.27≈29.91 A；三相总有功功率 P＝3U相I相cosφ≈3×380×17.27×1≈19.68 kW，约为星形连接时的3倍。（3）不适合。每只额定电压为220 V的电热元件在三角形连接时承受380 V，电流和功率均明显增大，容易造成元件过热烧毁并使线路过载。应恢复星形连接，或更换与三角形连接相匹配的额定电压和容量的电热元件。 【解析】（1）星形负载满足U相＝UL／，且IL＝I相；先求相电压，再由欧姆定律求电流，最后用P＝3U相I相cosφ求总功率。（2）三角形负载满足U相＝UL、IL＝相，因此同一电阻元件的总功率为星形连接的3倍。（3）改接后元件两端电压超过额定值，存在过热和过载风险。 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 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，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（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。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：单相、三相负载与三相电源连接，星形、三角形连接的电压、电流及有功功率计算。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 三相负载与功率 一、单项选择题 1. 三相电源中，如何判断是否为平衡负载（ ） A. 相电压相等 B. 电流相等 C. 线电压相等 D. 负载相等 2. 如图所示对称三相电路中，当开关S闭合时，电流表的读数为1A，若将开关S打开，则电流表的读数（ ） A. 变大 B. 变小 C. 为零 D. 不变 3. 在星形连接下，三相负载的功率传输特点是什么（ ） A. 三相功率相互独立 B. 三相功率相互牵制 C. 三相功率相互抵消 D. 三相功率相互增幅 4. 如果三相负载的总功率为负值，这意味着：（ ） A. 电路存在故障 B. 电路消耗了无效功率 C. 电路产生了无功功率 D. 电路功率因数为0 二、填空题 5. 三相四线制供电系统中，相线与中性线之间的电压称为______，相线之间的电压称为______。 6. 如图所示三相电路，已知S闭合时各电流表的读数均为3.8A，则S断开时，电流表、和的读数分别是______、______和______。 7. 三相对称负载作星形联结时，中线电流为0,此时可省略中线，三相四线制可变成______。 8. 三相负载星形连接时采用三相四线制供电，线电流等于相电流的______倍，线电压等于相电压的______倍，如果三相负载是三相对称负载，则中线电流等于______。 三、计算题 9. 某三相对称负载接于线电压为380 V的三相电源。每相负载的阻抗模为22 Ω，功率因数为0.8（感性）。分别采用星形连接和三角形连接。取≈1.732，求：（1）负载采用星形连接时的相电压、相电流、线电流和三相有功功率；（2）负载采用三角形连接时的相电压、相电流、线电流和三相有功功率；（3）比较两种连接方式下的线电流和有功功率。 四、综合应用题 10. 某机械制造车间的电热干燥柜采用三相四线制电源供电，线电压为380 V。柜内有三只完全相同的电热元件，每只电阻为22 Ω，额定电压为220 V，功率因数取1。正常工作时，三只电热元件采用星形连接且负载对称。现需对其工作参数和改接方案进行核算。（1）计算正常星形连接时每只电热元件的相电压、相电流、线电流以及三相总有功功率。（2）若误将三只电热元件改为三角形连接，计算每只元件的相电压、相电流、线电流和三相总有功功率，并比较其与星形连接时的变化。（3）判断三角形改接方案是否适合该干燥柜，并说明理由及改进措施。 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 学科网（北京）股份有限公司 $