三相对称电动势产生机制探析

1.三相交流发电机的结构

三相对称电动势是由三相交流发电机产生的，三相交流发电机与单相交流发电机的工作原理是相同的。三相交流电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成，其简化图如图2-35（a）所示。

在发电机的转子上，固定有三组完全相同的绕组，它们的空间位置相差120°，从而形成三相交流发电机的对称三相定子绕组U、V、W。其中U1、V1、W1为这三个绕组的始端；U2、V2、W2为三个绕组的末端。励磁绕组为转子绕组，通入直流电建立磁极，由于磁极面的特殊形状，使定子与转子间的空气隙中的磁场按正弦规律分布。

2.三相交流发电机的工作原理

当发电机的转子由原动机拖动以角速度ω按逆时针旋转时，对称三相定子绕组将依次切割磁场线，在三个绕组的两端分别产生幅值相同、频率相同、相位依次相差120°的正弦电动势：、、，具有上述特征的三相电动势称为对称三相电动势，规定电动势的参考方向由每相绕组的末端指向首端，如图2-35（b）所示。以U相电动势为参考相量，它们的波形图和相量图分别如图2-36和图2-37所示。

三相交流电的产生(www.xing528.com)

图2-35　三相交流发电机

图2-36　对称三相正弦量的波形图

图2-37　对称三相正弦量的相量图

在图2-36中三个电压到达振幅值的顺序为eU、eV、eW。对称三相正弦量达到最大值（或零值）的顺序称为相序。我们把U相超前于V相，V相超前于W相的顺序称为正相序，简称为正序；如V相超前U相120°，W相超前于V相120°，这种相序称为反序或逆序。电力系统一般采用正序。