电工三相交流电路（图文详解：电工基础之三相交流电源）

目前，在世界各地的电力系统中，三相系统用于绝大多数的电能产生、传输和供电。只要是由三相电源、三相负载、三相输电线路三部分组成的，这种由三相交流电源供电的电路就叫三相交流电路。

三相对称正弦交流电源是由三个频率相同、幅值(或有效值)相等、初始相位滞后120的正弦电压源连接成星形(Y)或三角形()而成的电源。

三个电压源的电动势称为三相对称电动势。

与单相交流电相比，三相交流电具有明显的优势。比如在相同功率下，三相交流电比单相交流电体积更小，重量更轻，成本更低。

目前广泛使用的三相交流异步电动机是由三相交流电供电的。与单相电机或其他电机相比，具有结构简单、价格低廉、性能良好、使用维护方便等优点。

回顾《电工基础》第三章和第四章的内容，相信你对交流电的产生原理已经有了清晰的认识。简单来说就是电磁感应原理的应用，这也是三相交流发电机的工作原理，即三相交流电动势的产生原理。

三相交流发电机是产生正弦交流电的主要设备。它的模型图如图1所示。一组三相对称电枢绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2嵌在定子中。三相绕组匝数相同，在空间上相差120。转子上装有励磁绕组，当施加DC电流时，会产生一对磁极。

当转子以恒定的角速度旋转时，其磁场会转动定子每相的绕组，定子上的三个电枢绕组会产生三个单相电动势。除了U1-U2、V1-V2、W1-W2，定子上三个线圈的首尾标记也采用A-X、B-Y、C-Z，这是以前的老标准，但目前很多地方还在使用。

正是因为定子上每相绕组的空间位置彼此相差120，所以三相电动势的相位彼此相差120。

根据三个电枢绕组的标记方法，三个电源依次称为A相、B相、C相或U相、V相、W相。它们的瞬时电压表达式和相量如下图37-2所示，其中A相电压uA作为参考正弦。其中，三相电压的相序(序)A、B、C称为正序或序。反之，如果B相比A相超前120，C相比B相超前120，这种相序称为负序或逆序。

根据图2中三相电压的瞬时表达式(波形图)和相量(相量图)，可以得出三相电压的幅值和频率相等，相位差为120，所以三相对称电压的瞬时值之和为0。同样，三个相量之和也是0。

如上所述，三相交流电源可以连接成星形(Y)或三角形()，但两种不同的连接方式，相电压与线电压、相电流与线电流的关系是不同的。那么，它们之间是什么关系呢？让让我们继续学习。

图3为三相电源的星形连接方式，简称星形或Y形电源。从三个电压源的正端A、B、C引出的导线称为端线，从中性点N引出的导线称为零线(以前称为零线)。在三相交流系统中，每条输电线路端子间的电压称为线电压；

三相电源中每相的电压称为相电压，是星形连接中的相对中性点电压。

星形三相交流电源的线电压和相电压的关系以相量图的形式表示，如下图4所示。根据平行四边形法则，求出线电压与相电压的关系如图37-4所示，即线电压为对应p的根号的三倍

比如我们日常生活中接触到的380/220V的电压，就是直接从线电压和相电压的关系得到的。在三相四线制的接线方式中，三相电的线电压为380V，对应的单相电压为220V。一般来说，火灾中性线之间是220V电压的线路，火线之间对应的电压是380V。

三相交流电源的三角形()连接方式如上图5所示，简称三角或电源。根据线电压的定义，显然，三角形连接的三相电源的线电压等于相电压。相电压对称时，线电压也对称，三角电源无法引出中性线。也就是说，三相电源成三角形连接时，只能是三相三线制。

实际上，三相交流电源星形连接和三角形连接中的线电压和相电压的关系，也满足负载阻抗星形连接和三角形连接中两个电压的关系。比如电机的星三角降压启动，其中降压是采用三角形接法时相电压比线电压小三倍的关系。

三相交流电源的内容比较简单。只要你理清了供电电压的相、线、线之间的关系，那么这个学习就可以说是完全掌握了。

掌握了三相交流电源的知识后，让下次继续学习三相电路接三相负载的相关知识！