2016华工电路原理作业 下载本文

题解12-1图

解:按题意可画出对称三相电路如题解12-1图(a)所示。由于是对称三相电路,可以归结为一相(A相)电路的计算。如图(b)所示。

??U1?0??220?0?VUA3 令,根据图(b)电路有

??U220?0A??I??1.174??26.98? AAZ1?Z167?j85

根据对称性可以写出

??a2I??1.174??146.98? AIBA ??aI??1.174?93.02? AICB

负载端的相电压为

????ZI??(165?j85)?1.174??26.98??217.90?0.275?UANA

故,负载端的线电压为

????3U????30??377.41?30? VUABAN

根据对称性可以写出

2??U?aU?377.41??90 V ????BCAB

????377.41?150? VU?aU??CAAB

电路的向量图如题解12-1图(c)所示。

12-2已知对称三相电路的线电压Ul?380V(电源端),三角形负载阻抗Z?(4.5?j14)?,

端线阻抗Zl?(1.5?j2)?。求线电流和负载的相电流,并作相量图。

解:本题为对称三相电路,可归结为一相电路计算。先将该电路变换为对称Y-Y电路,如题解12-2图(a)所示。图中将三角形负载阻抗Z变换为星型负载阻抗为

ZY?11Z??(4.5?j14)?(1.5?j4.67) ?33

题解12-2图

??U1?0??220?0?VUA3 令,根据一相( A相)计算电路(见题解12-1图(b)中),

有线电流IA为

??U220?0A??I??30.08??65.78? AAZ1?ZY3?j6.67

?根据对称性可以写出

2??? IB?aIA?30.08??185.78 A

??aI??30.08?54.22? AICA

利用三角形连接的线电流与相电流之间的关系,可求得原三角形负载中的相电流,有

????1I??30??17.37??35.78? AIABA3 ????a2I????17.37??155.78? AIBCAB而

????aI????17.37?84.22? AICAAB

电路的相量图如题解12-2图(b)所示。

注:从12-1和12-2题的计算分析中可以归纳出Y—Y联结的对称三相正弦交流电路的如下特点:

(1)中性点等电位,有一样。

U.NN'?0,中线不起作用,即不管有无中线,电路的情况都

(2)各相具有独立性。即各相的电压和电流只与各相的电源和负载有关,且和各相电源为同相序的对称量。

由以上特点可以得出计算对称三相电路的一般方法和步骤为:

?U1AB???30?ZY?Z△UA?33 (1)应用△-Y等效变换(,)把三相电路化为对称的

Y-Y联接。

(2)用虚设的、阻抗为零的中线联接中性点,取出一相(一般为A相)电路,计算对应的电压、电流。

(3)根据对称性,推出其余二相的电压、电流。

需要注意,对称三相电路中电压和电流相值与线值之间的关系,即(1)Y联接中,

??3U??30?U1ph

??I?I1ph;(2)△联接中,

??U?U1ph,

??3I???30?I1ph。

Z?(15?j153)?,12-5 题12-5图所示对称Y—Y三相电路中,电压表的读数为1143.16V,

Zl?(1?j2)?。求:(1)图中电流表的读数及线电压UAB;(2)三相负载吸收的功率;

(3)如果A相的负载阻抗等于零(其他不变),再求(1)(2);(4)如果A相负载开路,再求(1)(2)。(5)如果加接零阻抗中性线ZN?0,则(3)、(4)将发生怎样的变化? AAZlA'VBZlB'ZlC'题12-5图

ZZN?ZC

解:(1)负载端线电压 UZl?1143.16V,Z?30/33.69??。

负载端相电压 UZPUZl1143.16???660V

33U660 负载相电流 I?ZP??22A。 PZ30 因为是Y接法,IlA

B C

A Z1 Z1 Z1 Ip Z + + UZP ?

+ U1P ? Z V UZl Z ? N’

?IP?22A;

电流表读数为22A,

电源端U1P?Il?Zl?Z?709V, UAB?3U1P?1228V

(2)三相负载吸收的功率

P总?3UPIPcos??660?22cos33.69??3?7260?21780W,

(3)负载不对称,但电源仍对称,电路如图所示:

UA - + A I A Z1 A UB - + N B I B Z1 Z Z N’

??709/0?V;设:U A??709/?120?V;UA??709/120?V;U A

UC - + C I C

Z1 图12-5 A相负载为零电路图

???12UUUABC?节点电压方程:(? )UN'N???Z1Z1?ZZ1Z?Z1Z?Z1?解得:UN'N?579.6/0.63?V

??U?UAN'N?57.97A 安培表的读数:IA?Z1 线电压UAB?3U1P?1228V

??U???U?UUBN'NCN'NIB??34.58A IC??34.79A

Z1?ZZ1?Z负载吸收的功率: P总?0?Re[Z]IB?Re[Z]IC?36095W

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