三相正弦交流電

1、簡述

我們現在工廠用電和生活用電都是三相正弦交流電，我們先來認識一下三相正弦電壓相量圖和波形圖。

從圖一來看，三相電源到達振幅值的順序為ua,ub,uc，其相序為a-b-c-a，我們也稱這種相序為順相序。b相滯後a相120度，c相滯後a相240度（也就是超前120度）。

2、三相電源星形連線

三相正弦交流電是由三相發電機來提供的。三相發電機類似三相異電動機，也有三相繞組，六個頭尾，接法分星形接法和三角形接法。

圖二，我們將三相發電機繞組a-x，b-y，c-z的相尾x，y，z連線在一起，相頭a，b，c引出作輸出線，這種連線稱為星形接法。線路線間的電壓叫線電壓，電源每相繞組兩端的電壓為相電壓。

當三個相電壓對稱時，三個線電壓也是對稱的，線電壓的有效值是相電壓的√3倍。從圖三相量圖我們可以看出，線電壓uab較相電壓ua超前30度，同樣ubc較ub，uca較uc都超前了30度。三個線電壓相量所構成的星形位置相當於三相相電壓相量的構成的星形位置依逆時針方向旋轉了30度。

它們之間的相量關係：

uab=√3ua<30°

ubc=√3ub<30°

uca=√3uc<30°

電源星形連線並引出中性線可以供望應兩套對稱電源，一套是對稱的相電壓，一套是對稱的線電壓。目前電力電網的低壓供電系統中（市電），電源接法是中性點接地的星形連線並引出中線（零線）。線電壓是380伏，相電壓是220伏，常寫作380/220v。

通過對解析式的分析，三個相電壓在對稱時它們的和才為零，而三個線電壓之和則不論對稱與否均為零。

3、三相電源三角形連線

三相繞組頭尾相連，這樣的連線方式我們稱為三角形連線，見圖四。三角形連線時，線電壓就是相電壓。

通過圖五電流相量圖可以得出，若電源三個相電流是對稱正弦量，那麼三個線電流也是正弦量。

ia=√3iba<-30°

ib=√3icb<-30°

ic=√3iac<-30°

當三相電流對稱時，線電流的有效值是相電流有效值的√3倍。線電流比對應相電流滯後30°。

4、三相負載的星形接法

圖六是三相電源和三相負載都是星形連線的三相四線制。現在我們用電基本上都是三相四線制，再延公升一下就是三相五線制，和四線制的本制區別是把保護接零和工作零線分開。任意三個線電路與中線點之間都是220伏，也就構成了我們生活用電，例如電燈，和家用電器用電等。