十三、三相交流电

象图 3－1 那样，使一个线圈在磁场里转动，电路里只产生一个交变电动势， 这时发出的交流电叫做单相交流电。如果在磁场里有三个互成角度的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势，这时发出的交流电叫做三相交流电。图 3－ 42 是三相发电机的示意图。在铁心上固定着三个相同的线圈 AX、BY、CZ，始端是 A、B、C，末端是 X、Y、Z。三个线圈的平面互成 120°角。匀速地转动铁心， 三个线圈就在磁场里匀速转动。三个线圈是相同的，它们发出的三个电动势，最大值和频率都相同。如果象图 3－43 那样把三个线圈分别跟负载连接起来，三相发电机就相当于三个独立的电源同时供电。

这三个电动势的最大值和频率虽然相同，但是它们的相位并不相同。由于三个线圈平面互成 120°角，所以三个电动势的相位也互差 120°。取图 3－42 所示的瞬间作为时间起点，这三个电动势可以分别表示为

eA = ■ m sinωt；

e B = ■ m sin(ωt − 120°)；

eC = ■ m sin(ωt − 240°)．

它们的图象如图 3－44 所示。

在实际应用中，三相发电机和负载都不是象图 3－43 那样连接，因为这种连接比起单相供电来没有什么优越之处。我们可以把图 3－43 中线圈末端和负载之间的三条导线合在一起，象图 3－45 那样用一条导线来连接，这样，每相负载上的电压不会改变，却可以节省两条导线。从每相线圈始端引出的导线叫做端线， 在照明电路里俗称火线。从公共点引出的导线叫做中性线，在照明电路里中性线是接地的，叫零线。这种有中性线的连接叫做三相四线制。照明电路通常采用三相四线制，灯泡连在端线和中性线之间（图 3－46）。