第5章部分作业答案

第五章 部分作业答案

5.2.5 图5.03所示的三相四线制电路，电源线电压V U L 380=。三个电阻性负载连成星形，其电阻为Ω=111R ，Ω==2232R R 。

（1）试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；

（2）如无中性线，求负载相电压及中性点电压；

（3）如无中性线，当1L 相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；

（4）如无中性线，当3L 相断路时求另外两相的电压和电流；

（5）在（3），（4）中如有中性线，则又如何？

解：（1）V U P 2203380

==，设V U 02201∠=∙

相量图如图所示。

A R U I 2011

220111=== A R U I 0122

220222=== A R U I 0122220333===

A I I I N 1021=-=

（2）无中性线时

V R R R R U R U R U U N 0552212211112212022022120220110220111321332211∠=++∠+-∠+∠=++++=∙

∙∙∙ V U 16555220/1=-=，V U U 251'3'2==

（3）无中性线，当1L 相短路时，相量图如图所示

0/1=U V U U 380'3'2==

A I I 3.1722

380'3'2=== A I 30'1=

（4）如无中性线，当3L 相断路时

V U 12738022

1111'1=⨯+= V U 25338022

1122'2=⨯+= A I I 5.1133

380'2'1=== （5）在（3），（4）中如有中性线，则只影响发生故障的相，其它两相的电压和电流均与（1）的结果保持一致。

5.2.8 在图5.03所示电路中，三相四线制电源电压为380/220V ，接有对称星形连接的白炽灯负载，其总功率为180W 。此外，在3L 相上接有额定电压为220V ，功率为40W ，功率因数5.0cos =φ的日光灯一支。试求电流1∙I ，2∙I ，3∙I 及N I ∙。设V U 02201∠=∙。 解：每相白炽灯的阻值：

Ω===7.80660

2202

2P U R P A R U I

0273.07.806022011∠=∠==∙∙ A R U I

120273.07.80612022022-∠=-∠==∙∙A R U I

120273.07.8061202203'

3∠=∠==∙

∙ 根据φcos UI P =得：A U P I C 364.05.022040cos "

3

=⨯==φ，则A I C 60364.0"∠=∙ A I I I 3.85553.060364.0120273.0"3

'33∠=∠+∠=+=∙∙∙

A

I I I I 60364.03.85553.0012273.00.273.03

21N ∠=∠+-∠+∠=++=∙∙∙∙

5.4.2 在图5.06中，电源线电压V U l 380=。

（1）如果图中各相负载的阻抗模都等于Ω10，是否可以说负载是对称的？

（2）试求各相电流，并用电压与电流的相量图计算中性线电流。如果中性线电流的参考方向选得同图上标注相反，则结果有何不同？

（3）试求三相平均功率P 。

解：（1）不可以，因为Ω=101Z ，Ω-=102j Z ，

Ω=103j Z ，不满足对称条件。

（2）V U P 2203380

==

电路的相量图如图所示：

A R U I 2210

22011=== A X U I C 2210

22022=== A X U I L C 22102203=== A I I I N 1.6032222321=+=+=

如果中性线电流的参考方向选得同图上标注相反，则结果相同。

（3）W I U P P 4840

22220111=⨯=== 5.4.3在图 5.07中，对称负载接成三角形，已知电源电压V U l 220=，电流表读数A I l 3.17=，三相功率kW P 5.4=，试求：

（1）各相负载的电阻和感抗。

（2）当21L L 相断开时，图中各电流表的读数和总功率P 。

（3）当1L 线断开时，图中各电流表的读数和总功率P 。

解：（1）设每相负载阻抗Ω+=L jX R Z

由A I l 3.17=得：A I P 10=，

Ω===2210

220P l I U Z 由三相功率kW P 5.4=得： kW P P P 5.1321=== Ω===151015002

21I P R Ω=-=-=1.1615222222

R Z X L （2）当21L L 相断开时，1L 、2L 相火线上的电流表分别测得的是相电流，3L 相火线上的电流表测得的是线电流。即： A I I 1021==，A I 3.173=，kW P P P 332=+=

（3）当1L 线断开时，1L 、3L 相负载串联再与2L 相负载并联。 即01=I ，A I I 1532==，kW P P P P 25.24

141312=++=