三相电源的发生及应用探讨

三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。

交流发电机的原理是：在发电机内部有一个由发动机带动的转子（旋转磁场）。磁场外有一个定子绕组，绕组有3组线圈（三相绕组），三相绕组彼此相隔120°电角。当转子旋转时，旋转磁场使固定的定子绕组切割磁力线（或者说使电动势绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动线圈所能产生的电动势的大小，和线圈通量的强弱、磁极的旋转速度成正比。如图2.17所示。

图2.17　三相交流发电机示意图

假设发电机的定子中放三个相同线圈：三线圈空间位置各差120°。转子装有磁极并以ω的速度旋转。三个线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互差120°的电动势。U1、V1、W1分别为三个绕组的首端，U2、V2、W2分别为绕组的末端。在工程应用中，一般U相、V相、W相分别用黄、绿和红来标记。按照U、V、W的顺序，以U相交流电压eU作为参考正弦量，则V相电压eV滞后eU120°，W相电压eW滞后eV120°或超前eU120°，它们的解析式为

它们对应的相量为(www.xing528.com)

从图2.18所示波形图和相量图可以看出，任何瞬间对称三相电源电压的代数和为零，即

用相量表示即为

图2.18　对称三相电动势的波形图和旋转式量图

在工程应用中，通常把三相正弦交流电压依次到达最大值（或相应零值）的先后顺序称为相序，相序又可分为正序和负序两种。若三相电压的相序依次U、V、W称为正序或顺序；反之，则称为负序或逆序。一般在电力系统都采用正序连接。