三相交流电动势产生的原理与应用

三相交流电源是由发电厂的三相交流发电机产生的。三相交流发电机同单相发电机相比，只是电枢上装了3 个空间位置彼此相隔120°的相同线圈，如图4.1.1 所示。

当电枢逆时针方向旋转时，每个线圈都要产生一个正弦交流电动势，用电压表示。它们的幅值相等，频率相同，相位彼此互差120°，并称为三相电动势，这就是三相电源。由三相电源组成的电路称为三相电路。单相交流电路只是三相中的某一相交流电路。

假设三相交流发电机的3 个绕组为AX、BY、CZ，分别称为A 相、B 相、C 相，并将A、B、C 称为“相头”，X、Y、Z 称作“相尾”。规定每相电源的“相头”为高电位，“相尾”为低电位。每相电源的相电压从“相头”指向“相尾”，如图4.1.1 所示。设每相电压的有效值为UP，角频率为ω，以A 相的电压uA 为参考正弦量，如图4.1.2 所示，则三相电压为

图4.1.1　三相交流发电机示意图

图4.1.2　三相对称电源电压的参考方向(www.xing528.com)

根据式（4.1.1），可作出三相对称电压的波形图和相量图，如图4.1.3（a）所示。由三相对称电压的波形图可以看出：三相对称电压的瞬时值，在任一时刻的代数和等于零，即

图4.1.3　对称三相电动势的波形图与相量图

由图4.1.3（b），相量图中任意两个电压相量按平行四边形法则合成，其相量和与第三个电压相量大小相等，方向相反，相量和为零。