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2023-06-24
三相交流电简介
【摘要】：学习目标了解三相交流电的产生，掌握三相对称电源的特点和性能。三相绕组中的感应电动势用三角函数式表示为图7.1三相交流发电机示意图当电枢由原动机拖动在磁感应强度按正弦规律分布的磁场内以逆时针方向等速旋转时，3个绕组将分别感应和产生3个按正弦规律变化的电动势。检验学习结果对称三相交流电在相位上的先后次序称为它们的相序。
学习目标
了解三相交流电的产生，掌握三相对称电源的特点和性能。
能供给三相交流电的设备称为三相交流电源，三相交流电一般是由三相交流发电机产生的。图7.1所示是三相交流发电机的示意图。在磁极N、S中间放一圆柱形铁芯，圆柱形铁芯外圆安装3个结构上完全相同，空间位置上互差120°的线圈，3个线圈的一端用A、B、C表示，称为首端；另一端用X、Y、Z表示，叫做末端，AX、BY、CZ构成了三相发电机的对称三相绕组。铁芯和绕组共同构成发电机的电枢，发电机磁极产生的磁感应强度沿电枢表面按正弦规律分布。
图7.1 三相交流发电机示意图
当电枢由原动机拖动在磁感应强度按正弦规律分布的磁场内以逆时针方向等速旋转时，3个绕组将分别感应和产生3个按正弦规律变化的电动势。三相感应电动势eA、eB、eC的正方向是从绕组末端指向首端的，则相应三相感应电压uA、uB、uC的正方向从绕组首端指向末端。若三相绕组如图7.1所示位置开始旋转，那么在AX绕组中产生的感应电动势的初相为零，BY、CZ依次在相位上滞后120°。三相绕组中的感应电动势用三角函数式表示为
在电路分析中，通常不用电动势表示而是用电压表示，因此，以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机的三相感应电压的解析式为
发电机三相绕组的三相感应电压波形如图7.2 （a）所示。把这样的三个角频率 （或频率、周期）相同，最大值 （或有效值）相等，相位上互差120°的三个正弦电压、电流（或电动势）称为对称三相正弦量。三相感应电压对应的相量表达式为
对称三相感应电压的相量图如图7.2 （b）所示。
图7.2 对称三相交流电的波形图和相量图
（a）波形图；（b）相量图
根据波形图和相量图可得
对称三相交流电在相位上的先后次序称为它们的相序。如图7.2所示的三相感应电压的相序为A→B→C，一般称为正序或顺序；若相序为A→C→B时称为负序或逆序。电力系统一般采用正序。
检验学习结果
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