三相交流电的产生
在生产实际中,经常遇到的电动机、大型电炉等,大都用的是三相交流电源。在三相交流电源电路中同时有三个电动势在作用。这三个电动势的幅值相等、频率一样,彼此间有120º 的相位差,称之为三相对称电动势,简称三相电动势。将三相电动势的电源与负载按一定方式联接起来,就组成三相交流电路。三相交流电动势可用三相交流发电机来产生。如图一(a)所示为最简单的三相发电机的示意图,在定子铁芯上有三个绕组,首端用A、B、C表示,末端用X、Y、Z表示,分别称为A相绕组、B相绕组和C相绕组。各绕组的几何形状、尺寸和匝数均相同,它们在空间位置上彼此相差120º。磁极是转动的,又称转子,选择合适的极面,使转子表面的磁感应强度按正弦规律分布。当原动机带动转子按顺时针方向作等速旋转时,各相绕组将分别产生正弦交变电动势eA、eB、eC 。由于三相绕组的结构相同,切割磁通的速度一样,彼此间相距120º ,故所产生的电动势显然是三相对称电动势,其变化曲线如图一(b)所示,矢量图如图一(c)所示。
如把各相绕组的末端X、Y、Z并接在一起,成为一个公共点O,此端点称为发电机的中点。从中点接出的线称为中线。中线通常同大地联接,故又称为地线。从三个始端引出的输电线,称为端线(俗称火线)。由此构成的连接方式称为星形联接,由三根火线和一根地线组成的输电方式称为三相四线制,如图二所示。
线电压与相电压的关系
星形联接的发电机可输送两种电压:一种是端线与中线之间的电压,称为相电压;另一种是,端线与端线之间的电压,称为线电压。