电工基础：三相交流电源（37）
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本次文章是技成培训杨思慧老师通过回顾《电工基础》，为大家圈出学习过程中较为重点的内容！ 目前，世界各国的电力系统中电能的生产、传输和供电方式绝大多数都是采用三相制。它只要是由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成，这种由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
三相对称正弦交流电源是由3个频率相同、幅值(或有效值)相等、初相一次滞后120°的正弦电压源接成星形(Y)或三角形(△)组成的电源。其中3个电压源的电动势称为三相对称电动势。 与单相交流电相比较，三相交流电明显更具优势，例如在功率相同的情况下，三相交流发电机比单相交流发电机体积小、重量轻、成本低;目前得到广泛应用的三相交流异步电动机，是以三相交流电作为电源的，与单相电动机或其他电动机相比，具有结构简单、价格低廉、性能良好和使用维护方便等优点。
回顾《电工基础》的第三章和第四章的内容，关于交流电的产生原理，我相信大家也有了较为清晰的理解，简单来说就是电磁感应原理的应用，这也是三相交流发电机的工作原理，即三相交流电动势的产生原理。 图37-1 三相交流发电机是生产正弦交流电的主要设备，它的模型示意图如图37-1(a)所示，定子上嵌放着一组三相对称电枢绕组U1-U2，V1-V2，W1-W2，三相绕组匝数相同，在空间位置上彼此相差120°，转子上装有励磁绕组，通以直流电流，将产生一对磁极。
当转子以恒定的角速度ω旋转，其磁场就会匝链定子各相绕组，定子上的3个电枢绕组便产生3个单相电动势。定子上的3个线圈的首末端标记除了采用U1-U2，V1-V2，W1-W2外，也有采用A-X，B-Y，C-Z的方式,后者是以前的旧标准，但目前依然在多处使用。 也正是由于定子上各相绕组的空间位置互差120°，所以三相电动势的相位互差120°。
根据3个电枢绕组的标记方式，把3个电源依次称为A相、B相和C相或U相、V相和W相。它们的电压瞬时表达式及其相量如下图37-2所示，式中以A相电压uA为参考正弦量。其中三相电压的相序(次序)A、B、C称为正序或顺序。与此相反，若B相超前A相120°，C相超前B相120°，这种相序称为负序或逆序。
图37-2 根据图37-2中的三相电压的瞬时表达式(波形图)及其相量(相量图)，可以得到，3个电压的幅值相等，频率相同，相位互差120°，所以三相对称电压的瞬时值之和为0，同理，3个相量和亦为0。
根据上文所提到的，三相交流电源可以接成星形(Y)或三角形(△)，而两种不同的接法，其相电压与线电压之间、相电流与线电流之间的关系却不相同。那么，它们之间是什么关系呢?我们继续学习。 |
