汽車電工與電子基礎(chǔ)(交流電)

交流電路1交流電與交流電路2正弦交流電的基本概念3正弦交流電的表示法4電阻、電感、電容器的交流電路5三相交流電路2023/9/121交流電王立文1交流電與交流電路1.1交流電1.2交流電路2023/9/122交流電王立文1.1交流電目前，發(fā)電廠向用戶提供的電源都是交流電源，這是因?yàn)榻涣麟娍梢杂米儔浩鞣奖愕貙㈦妷荷呋蚪档停軌蚪鉀Q遠(yuǎn)距離輸電需用高壓而民用電需用低壓的矛盾。同時(shí)，交流電機(jī)比直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、價(jià)格低且維修方便，所以交流電獲得廣泛應(yīng)用。在某些必須用直流的場(chǎng)合，可以通過(guò)整流裝置將交流電轉(zhuǎn)變成直流電。2023/9/123交流電王立文大小和方向都隨時(shí)間作周期變化的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流統(tǒng)稱為交流電。最常用的交流電是正弦交流電。正弦交流電是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，而非正弦交流電則不按正弦規(guī)律變化，分別如圖C、圖D所示。圖A恒定直流電，圖B為脈直流電。本單元只討論正弦交流電及其電路。2023/9/124交流電王立文1.2交流電路在交流電作用下的電路稱為交流電路。日常生活及生產(chǎn)實(shí)踐中所接觸到的電路大多數(shù)為正弦交流電路，如照明電路、三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電路等。所謂正弦交流電路，就是指含有正弦交流電源，其電壓和電流均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電路。2023/9/125交流電王立文在交流電路中，主要有三種不同性質(zhì)的負(fù)載元件：電阻、電感和電容。三種元件在電路中有不同的作用。電阻把電能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，其轉(zhuǎn)換過(guò)程不可逆轉(zhuǎn)，因此，它是耗能元件。電感把從電路中吸收的電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)。電容把從電路中吸收的電能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)，但它們又能在一定的條件下放出能量返送回電路。因此，電感和電容是儲(chǔ)能元件。2023/9/126交流電王立文我們學(xué)習(xí)交流電時(shí)，不但要注意它與直流電的共同點(diǎn)，而且要注意兩者之間的區(qū)別，要加深對(duì)交流電特性的理解，千萬(wàn)不要將直流電路的規(guī)律簡(jiǎn)單地套用到交流電路中去。2023/9/127交流電王立文2正弦交流電的基本概念2.1正弦交流電的周期、頻率和角頻率2.2正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值2.3正弦交流電的相位、初相位和相位差2023/9/128交流電王立文2.1正弦交流電的周期、頻率和角頻率周期：正弦交流電每重復(fù)一次變化所需要的時(shí)間稱為周期，用字母T表示，單位是秒（s），如圖所示。2023/9/129交流電王立文頻率：正弦交流電一秒鐘內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)稱為頻率，用字母f表示，單位是赫茲（Hz）如果交流電一秒內(nèi)變化了一次，我們就稱該交流電的頻率是1Hz。比赫茲大的常用單位是千赫（kHz）和兆赫（MHz）。其換算關(guān)系如下：

1kHz=103Hz1MHz=106Hz2023/9/1210交流電王立文根據(jù)周期和頻率的定義可知，周期和頻率互為倒數(shù)，即

f=1/T或T=1/f我國(guó)工業(yè)及民用交流電頻率為50Hz，習(xí)慣上稱為工頻，其周期為0.02s。日本等國(guó)家的交流電用電的頻率為60Hz。2023/9/1211交流電王立文角頻率：正弦交流電在1s內(nèi)變化的電角度（或相角、相位）稱為角頻率，用字母ω表示，單位是弧度／秒（rad／s）。如果交流電在1s內(nèi)變化了1次，則電角度正好變化了2π弧度，也就是說(shuō)該交流電的角頻率ω=2πrad/s。若交流電1s內(nèi)變化了f次，則可得角頻率與頻率的關(guān)系式為

ω=2πf2023/9/1212交流電王立文因?yàn)檎液瘮?shù)總是與一定的相位角相對(duì)應(yīng)，所以正弦交流電變化的快慢除了用周期和頻率表示外，還可以用角頻率表示。周期、頻率和角頻率都是表示交流電變化快慢的物理量。三個(gè)物理量中只要知道其中一個(gè)，就可以通過(guò)上面兩式求出另外兩個(gè)。2023/9/1213交流電王立文2.2正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值瞬時(shí)值：正弦交流電隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，任意時(shí)刻正弦交流量的大小均有對(duì)應(yīng)的值，我們把正弦交流電在任意時(shí)刻的數(shù)值稱為瞬時(shí)值，正弦電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的瞬時(shí)值分別用字母e、u、i表示。瞬時(shí)值可以是正值、負(fù)值，甚至是零。正弦交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

u=Umsin（ωt+φ）2023/9/1214交流電王立文最大值：正弦交流電最大的瞬時(shí)值稱為最大值（或峰值、振幅）。正弦交流電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流的最大值分別用Em、Um、Im來(lái)表示。最大值雖然有正有負(fù)，但習(xí)慣上最大值都以絕對(duì)值表示。2023/9/1215交流電王立文有效值：正弦交流量的有效值是根據(jù)交流電流和直流電流熱效應(yīng)相等的原則而確定的，即讓交流電和直流電分別通過(guò)阻值完全相同的電阻，若在相同的時(shí)間內(nèi)直流電流和交流電流在兩個(gè)電阻上產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，則將此直流電數(shù)值定義為該交流電的有效值。交流電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)有效值的符號(hào)分別是I、U和E。2023/9/1216交流電王立文交流電是在不斷變化的，瞬時(shí)值和最大值均不能反映交流電實(shí)際做功的效果。因此，在電工技術(shù)中，常用有效值來(lái)衡量做功能力的大小?？梢宰C明，正弦交流電的有效值和最大值之間有以下關(guān)系：2023/9/1217交流電王立文特別應(yīng)指出的是，今后若無(wú)特殊說(shuō)明，交流電的大小總是指有效值。各種交流電氣設(shè)備上所標(biāo)注的額定電壓和額定電流的數(shù)值也都是有效值。我們通常說(shuō)照明電路的電壓是220V，便是指它的電壓有效值為220V，電壓最大值2023/9/1218交流電王立文2.3正弦交流電的相位、初相位和相位差相位：正弦交流電隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，正弦量任意時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的電角度稱為該正弦量的相位角，簡(jiǎn)稱相位，其單位為度或弧度。電壓瞬時(shí)值表達(dá)式中的（ωt+φ）就是反映正弦交流電壓在變化過(guò)程中任意時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的電角度，它隨著時(shí)間而變化，通常把它稱為相位角，也叫相位或相角。2023/9/1219交流電王立文初相位：在t=0時(shí)，正弦交流量所對(duì)應(yīng)的相位稱為該正弦量的初相位，簡(jiǎn)稱初相。初相反映了正弦交流電計(jì)時(shí)起點(diǎn)的狀態(tài)。在正弦量的解析式中，通常規(guī)定初相大于-180°，小于等于180°。2023/9/1220交流電王立文在此規(guī)定下，初相為正角時(shí)，正弦量對(duì)應(yīng)的初始數(shù)值一定為正值；初相為負(fù)角時(shí)，正弦量對(duì)應(yīng)的初始數(shù)值一定為負(fù)值。在波形圖上表示初相角時(shí)，橫坐標(biāo)常以弧度（rad）或度（°）為單位，取曲線由負(fù)值變?yōu)檎档牧泓c(diǎn)（取離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的零點(diǎn)）與坐標(biāo)原點(diǎn)間的角度為初相角，在坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)的初相角為正值，在右側(cè)的為負(fù)值。如圖2-3中的φ1

為正，φ2

為負(fù)。2023/9/1221交流電王立文圖2-3同頻率正弦量的相位及其關(guān)系2023/9/1222交流電王立文相位差：為了比較兩個(gè)同頻率正弦交流電在變化過(guò)程中的相位關(guān)系和先后順序，我們引入相位差的概念。所謂相位差，就是兩個(gè)同頻率正弦交流電的相位之差，用字母△φ表示。設(shè)i1的相位（ωt+φ1），i2

的相位為（ωt+φ2），則兩者的相位差為△φ=（ωt+φ1）-（ωt+φ2）=φ1-φ22023/9/1223交流電王立文上式表明，同頻率正弦交流電的相位差，實(shí)質(zhì)上就是它們的初相角之差，與時(shí)間無(wú)關(guān)。如果△φ＞0，i1

比i2

先達(dá)到最大值，稱i1

超前i2，或i2

滯后i1

；如圖2-3所示，若△φ=0，即兩者的初相角相等，則稱它們同相，如圖2-4a）所示；若△φ=180°，即它們的初相角相差180°，則稱它們的相位相反，簡(jiǎn)稱反相，如圖2-4b）所示。2023/9/1224交流電王立文從波形圖上觀察兩個(gè)正弦量變化的先后，可以選它們的最大值來(lái)觀察，沿時(shí)間軸正方向看，先出現(xiàn)最大值的正弦量超前，后出現(xiàn)的滯后。由式e=Emsin（ωt+φ）可以看出，當(dāng)正弦交流電的最大值、角頻率（或頻率、周期）和初相角這三個(gè)量確定時(shí)，正弦交流電才能確定，也就是說(shuō)這三個(gè)量是描述正弦交流電必不可少的要素，所以稱它們?yōu)檎医涣麟姷娜亍?023/9/1225交流電王立文3正弦交流電的表示法3.1解析表示法3.2波形表示法3.3向量表示法2023/9/1226交流電王立文2.3.1解析表示法解析法是利用三角函數(shù)式表示正弦交流電隨時(shí)間變化的方法。正弦交流電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流的解析式為

e=Emsin（ωt+φe）ｕ=Ｕmsin（ωt+φu）

i=Imsin（ωt+φi）2023/9/1227交流電王立文一般來(lái)說(shuō)，若ωt用弧度為單位，則初相角就以弧度為單位；若ωt用度為單位，則初相角也應(yīng)以度為單位。但有時(shí)為表示初相角方便，也允許ωt以弧度為單位，而初相角用度為單位。2023/9/1228交流電王立文3.2波形表示法根據(jù)解析式的計(jì)算數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中作出波形表示正弦交流量的方法叫波形法。如圖2-5所示，縱坐標(biāo)表示交流電的瞬時(shí)值，橫坐標(biāo)表示電角度ωt或時(shí)間t。2023/9/1229交流電王立文圖2-5交流電的波形2023/9/1230交流電王立文我們把這種曲線叫做正弦交流電的曲線圖或波形圖。解析法和波形法能夠直觀地反映正弦交流量，但用這兩種方法表示正弦交流量進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，非常繁瑣或不準(zhǔn)確。因此，在進(jìn)行正弦交流量的運(yùn)算時(shí)，往往將正弦交流量用相量法表示。2023/9/1231交流電王立文2.3.3向量表示法向量表示法就是用向量來(lái)表示正弦交流量。由于在同一個(gè)正弦交流電路中，各種正弦響應(yīng)量與激勵(lì)電源的頻率相同，因此，對(duì)電路中各種正弦交流量的描述可以采用向量來(lái)表示。2023/9/1232交流電王立文一個(gè)正弦交流量當(dāng)不考慮頻率時(shí)，其有效值（或最大值）和初相位可用一有向線段或復(fù)數(shù)表示。在一個(gè)直角坐標(biāo)系中，設(shè)橫軸為實(shí)軸，單位用+1表示；縱軸為虛軸，單位用+j表示，由此兩軸構(gòu)成復(fù)數(shù)平面（或稱復(fù)平面）。2023/9/1233交流電王立文在復(fù)數(shù)平面上有向線段由原點(diǎn)指向平面上任意一點(diǎn)，平面中的有向線段與復(fù)數(shù)可相互轉(zhuǎn)換，如圖2-6所示有向線段A，其復(fù)數(shù)表示式為

A=a+jb式中復(fù)數(shù)的實(shí)部復(fù)數(shù)的虛部2023/9/1234交流電王立文圖2-6有向線段的復(fù)數(shù)表示圖2023/9/1235交流電王立文若已知復(fù)數(shù)如上式，則有

(線段的長(zhǎng)度或復(fù)數(shù)的的模)(有向線段與實(shí)軸正方向的夾角或復(fù)數(shù)的幅角)2023/9/1236交流電王立文式為復(fù)數(shù)的直角坐標(biāo)表示形式，根據(jù)歐拉公式，式還可以轉(zhuǎn)換為（指數(shù)形式）或（極坐標(biāo)形式）一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行復(fù)數(shù)的加減運(yùn)算時(shí)，將復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)形式；而對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)，將其轉(zhuǎn)換成指數(shù)形式或極坐標(biāo)形式。2023/9/1237交流電王立文用復(fù)數(shù)的輻角表示正弦交流量的初相位，用復(fù)數(shù)的模表示正弦交流量的大小，這種表示方法稱為正弦交流量的向量表示法。采用向量表示法可大大簡(jiǎn)化正弦交流電路的分析與計(jì)算。正弦交流量向量化后，為區(qū)別于一般的復(fù)數(shù)，規(guī)定用上方加“·”的大寫字母（有效值向量）或帶m下標(biāo)的大寫字母（最大值向量）表示，如：U、E等。2023/9/1238交流電王立文4電阻、電感、電容器的交流電路4.1純電阻電路4.2純電感電路4.3純電容電路4.4電阻、電感、電容器的串聯(lián)電路2023/9/1239交流電王立文最簡(jiǎn)單的交流電路是由電阻、電容和電感中任一個(gè)元件組成的交流電路，這些電路元件僅由R、L、C三個(gè)參數(shù)中的一個(gè)來(lái)表征其特征，這樣的電路稱為單一參數(shù)的交流電路。掌握了單一參數(shù)的交流電路的分析方法，混合參數(shù)交流電路的分析就容易了。2023/9/1240交流電王立文學(xué)習(xí)每一種交流電路，主要應(yīng)掌握兩點(diǎn)：一是電路中電壓和電流的關(guān)系。因?yàn)樵诰€性電路中，電壓、電流都是同頻率的正弦量，即ω相同，所以同頻率正弦電壓和電流的關(guān)系可歸結(jié)為它們的數(shù)值（最大值或有效值）關(guān)系和相位關(guān)系。二是電路功率的分析和計(jì)算。2023/9/1241交流電王立文直流電路分析計(jì)算的基本定律、定理和公式都適用于交流電路，但交流電路分析計(jì)算遠(yuǎn)比直流電路復(fù)雜。這是因?yàn)檎医涣髁侩S時(shí)間變化，在確定各電量之間的關(guān)系時(shí)，不但要計(jì)算其大小，而且要確定其相位。2023/9/1242交流電王立文4.1純電阻電路僅由電阻組成的交流電路稱為純電阻交流電路，其電路如圖2-7所示。圖2-7純電阻電路2023/9/1243交流電王立文純電阻電路中電阻兩端的電壓與通過(guò)電阻的電流的大小關(guān)系為：

U=IR或I=U/R純電阻電路中電阻兩端的電壓與通過(guò)電阻的電流相位相同，即同相。純電阻電路的平均功率為：

P=UI=I2R=U2/R2023/9/1244交流電王立文純電阻電路中，電路的功率，即電阻上消耗的功率就是電阻兩端的電壓有效值與流過(guò)電阻的電流的有效值的乘積。電阻兩端的瞬時(shí)電壓u與流過(guò)電阻上的瞬時(shí)電流i的乘積為電路的瞬時(shí)功率，即p=ui。由于純電阻電路中電阻兩端的電壓與通過(guò)電阻的電流相位相同，使u和i在任何時(shí)刻（除零點(diǎn)時(shí)刻外）和電路中電流和電壓的符號(hào)相同，因此，其乘積所得的電路瞬時(shí)功率大于等于零，根據(jù)功率的定義，電路總是在消耗電能。2023/9/1245交流電王立文4.2純電感電路直流電阻和分布電容可以忽略的電感線圈作為交流電路負(fù)載的電路，稱為純電感電路，如圖所示。純電感電路2023/9/1246交流電王立文純電感電路中電感兩端的電壓與通過(guò)電感的電流的關(guān)系為

U=IXL電壓和電流之間的關(guān)系符合歐姆定律，式中XL=ωL（L為電感的自感系數(shù)，單位為亨利）是表征電感對(duì)正弦電流所呈現(xiàn)“阻止”能力大小的一個(gè)參數(shù)，稱為電感抗，簡(jiǎn)稱感抗，其單位為歐姆（Ω）。感抗的大小和電流頻率成正比。當(dāng)電流的頻率f→0，即電流為直流時(shí)，感抗為零，故電感在直流電路中相當(dāng)于短路。2023/9/1247交流電王立文純電感電路中，電感兩端的電壓的相位超前通過(guò)電感電流的相位90°。純電感電路的瞬時(shí)功率是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，其幅值為電感兩端電壓的有效值與流過(guò)電感上的電流的有效值的乘積。因?yàn)檎液瘮?shù)的平均值為零，因此純電感電路的平均功率為零，這表明電感不消耗電能。2023/9/1248交流電王立文但由于瞬時(shí)功率是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，這又表明電感與電源之間存在著能量的交換，即瞬時(shí)功率大于零時(shí)，電感從電源吸收能量并儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)瞬時(shí)功率小于零時(shí)，電感將儲(chǔ)存的能量送歸電源。為反映電感與電源之間能量交換的規(guī)模，通常把瞬時(shí)功率的幅值進(jìn)行量化，并稱之為無(wú)功功率，用Q表示即

Q=UI=I2XL=U2/XL無(wú)功功率的單位為乏（Var）。2023/9/1249交流電王立文4.3純電容電路介質(zhì)損耗和分布電感可忽略的電容作為交流電路的負(fù)載的電路，稱為純電容電路。2023/9/1250交流電王立文純電容電路中電容兩端的電壓與通過(guò)電容的電流的大小關(guān)系為

I=U/XC上式中電壓和電流之間的關(guān)系符合歐姆定律，XC=1/ωC是表征電容對(duì)正弦電流所呈現(xiàn)“阻礙”能力大小的一個(gè)參數(shù)，稱為容抗，其單位為歐姆（Ω）。2023/9/1251交流電王立文容抗與電容C及頻率f成反比。這是因?yàn)橥瑯与娙萘康碾娙菁釉谄鋬啥说碾妷侯l率越高，電容兩極間電壓變化就越快，電流充放電過(guò)程中極板上的電荷變化率就越大，電路中的充放電電流就越大，電容所呈現(xiàn)的“阻礙”作用就越??；同樣，電壓頻率一定時(shí)，電容的電容量越大，電壓變化時(shí)電路中移動(dòng)的電荷就越多，電流就越大，容抗同樣越小。2023/9/1252交流電王立文反之電容量越小或頻率越低，容抗就越大。若f→0時(shí)，XC→∞，此時(shí)電路相當(dāng)于開路。所以電容具有阻止直流電流通過(guò)，允許交流電流通過(guò)的作用。純電容電路中電容兩端的電壓的相位滯后通過(guò)電容電流的相位90°。2023/9/1253交流電王立文純電容電路的瞬時(shí)功率是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，其幅值為電容兩端電壓的有效值與流過(guò)電容上的電流的有效值的乘積。因?yàn)檎液瘮?shù)的平均值為零，因此純電容電路的平均功率為零，這表明電容不消耗電能。但由于瞬時(shí)功率是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，這又表明電容與電源之間存在著能量的交換，即瞬時(shí)功率大于零時(shí)，電源向電容充電，電容吸收電源能量并儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)瞬時(shí)功率小于零時(shí)，電容向電源放電，將原來(lái)儲(chǔ)存的能量送回電源。2023/9/1254交流電王立文為反映電容與電源之間能量交換的規(guī)模，將瞬時(shí)功率的幅值稱之為無(wú)功功率，用Q表示，單位為乏（Var），即

Q=UI=I2XC=U2/XC2023/9/1255交流電王立文4.4電阻、電感、電容器的串聯(lián)電路在含有線圈的交流電路中，當(dāng)線圈的電阻不能被忽略時(shí)，就構(gòu)成了RL串聯(lián)交流電路；當(dāng)線圈和電容器串聯(lián)時(shí)，就構(gòu)成了RLC串聯(lián)交流電路。RLC串聯(lián)電路如圖所示。2023/9/1256交流電王立文在RLC串聯(lián)交流電路中，電源電壓u和電流i的相位差φ與兩方面因素有關(guān)：一是電源頻率；二是電路參數(shù)。通常，由φ角的大小可判斷出電路的性質(zhì)，即：若XL＞XC，則φ＞0，電壓超前電流，電路呈電感性；若XL＜XC，則φ＜0，電壓滯后電流，電路呈電容性；若XL=XC，則φ=0，電壓與電流同相，電路呈電阻性。2023/9/1257交流電王立文RLC串聯(lián)交流電路的有功功率不像電阻元件電路的有功功率那樣只等于電源電壓有效值與電路中電流有效值的乘積UI，而要乘上一個(gè)系數(shù)cosφ，即P=UIcosφ。這是由于電壓電流不同相出現(xiàn)了相位差的緣故。cosφ叫做交流電路的功率因素。2023/9/1258交流電王立文5三相交流電路5.1三相電源繞組的星形連接5.2三相電源繞組的三角形連接2023/9/1259交流電王立文所謂三相交流電路，就是由三個(gè)頻率、幅值相等，彼此相位互差120°的單相交流電源構(gòu)成的電路。與單相交流電相比，三相交流電路的優(yōu)點(diǎn)是：降低輸配電路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本及設(shè)備運(yùn)行功率損耗；簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)備性能，方便設(shè)備使用和維護(hù)。因此，三相交流電路被廣泛地采用。在分析計(jì)算三相交流電路時(shí)，不僅要弄清同一相電路電壓與電流的關(guān)系，而且要弄清三相電路之間電量的關(guān)系。2023/9/1260交流電王立文三相交流電動(dòng)勢(shì)一般由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，三相交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-11a）所示，它主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成。定子鐵芯上嵌入三個(gè)對(duì)稱的繞組U1-U2，V1V2，W1-W2，它們?cè)诳臻g內(nèi)相互成120°分布，每個(gè)繞組為一相，三相繞組的U1、V1、W1稱為首端，U2、V2、W2稱為末端。轉(zhuǎn)子鐵芯上繞有直流勵(lì)磁繞組。2023/9/1261交流電王立文圖2-11三相交流發(fā)電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)圖2023/9/1262交流電王立文當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)的電樞轉(zhuǎn)子作順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子繞組依次切割磁力線，則定子每個(gè)繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為e1、e2、e3。由于各繞組的結(jié)構(gòu)相同而位置依次互差120°，因此三個(gè)電動(dòng)勢(shì)的最大值相等、頻率相同，而初相依次互差120°，這樣的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)。2023/9/1263交流電王立文規(guī)定每相電動(dòng)勢(shì)的參考方向是從繞組的末端指向起端，即當(dāng)電流從起端流出時(shí)為正，反之為負(fù)。若以第一相為參考正弦量，可得三相電動(dòng)勢(shì)的解析式如下：e1=Emsinωte2=Emsin（ωt-120°）e3=Emsin（ωt-240°）=Emsin（ωt+120°）2023/9/1264交流電王立文三相電動(dòng)勢(shì)的波形圖和相量圖如圖2-12所示。三相電動(dòng)勢(shì)最大值出現(xiàn)的次序稱為相序。U、V、W三個(gè)繞組分別稱為第一相繞組、第二相繞組和第三相繞組。三相發(fā)電機(jī)的三個(gè)繞組向外供電時(shí)，根據(jù)其繞組的連接方式不同可分為星形和三角形兩種連接。2023/9/1265交流電王立文圖2-12三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的波形圖和相量圖2023/9/1266交流電王立文5.1三相電源繞組的星形連接如圖所示為三相發(fā)電機(jī)繞組的星形連接。2023/9/1267交流電王立文這種連接方法是把發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的末端U2、V2、W2連接在一起，成為一個(gè)公共點(diǎn)（稱為中性點(diǎn)），用符號(hào)“N”表示。從中性點(diǎn)引出的輸電線稱為中性線。中性線通常與大地相接，并把接大地的中性點(diǎn)稱為零點(diǎn)，而把接地的中性線稱為零線。從三個(gè)繞組的始端U1、V1、W1引出的輸電線叫做相線，俗稱火線。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB4728.11—85，第一、第二、第三相線及中性線的文字符號(hào)分別為L(zhǎng)1、L2、L3和