1.6 单相交流电路与三相交流电路

交流发电机可以设计成产生单相或多相交流电压，如图1-18所示为产生单相、两相和三相交流电压的基本设置。

图1-18 单相交流电压和多相交流电压的产生

1.单相交流电

电源是一个交变电动势的交流电，叫单相交流电。如图1-19所示为交流发电机的结构与电路图及产生的电动势波形，使磁铁旋转后，在两个定子线圈A、B中产生正弦波交流电动势e。将产生电动势的电源称为相，这种发电机使用由单相和两根电线供给的交流，称为单相交流，这种配电方式称为单相二线制。

图1-19 交流发电机的结构与电路图及产生的电动势波形

2.三相交流电

通常，我们把三相电源及负载的三相交流电动势、电压和电流统称三相交流电，而把大小相等、频率相同、相位互差120°角的三相交流电动势、电压和电流统称为对称三相交流电。

三相交流电是由三相交流发电机产生的，如图1-20（a）所示。在定子槽内放置着三个结构相同的定子绕组AX、BY、CZ，如图1-20（b）所示，其中A、B、C称为绕组的始端，X、Y、Z称为绕组的末端，这些绕组在空间互隔120°。转子磁场在空间按正弦规律分布，当转子由电动机带动以角速度ω等速地顺时针方向旋转时，在三个定子绕组中，就产生频率相同、幅值相等、相位上互差120°的三个正弦电动势，这样就形成了对称三相电动势。

图1-20 三相交流发电机示意图

3.单相交流电路与三相交流电路的区别

大部分工业和重大的电力设备都需要三相电压。三相电压系统是三个单相电压系统的组合。实际上，住宅用电的供给是从三相配电系统中抽取其中的某一项相电压。

三相电路是由三相电源、三相负载及三相线路组成。相对的，单相电路由单相电源、单相负载和线路组成。

单相电路就是由一根火线和一根零线组成的交流电路。三相电路是由三根火线和一根零线组成的交流电路；一般单相电路电压为220V，多做为照明电路使用；三相电路电压为380V，多为动力设备供电用。

与单相电路相比较，三相电路的优点如下：

● 三相电路所需的导线长度为单相双线系统的75%。

● 单相电源提供的电力是脉冲式，而三相系统提供的电力则总是保持相对恒定。这意味着即使三相电中每相的电力是脉冲的，但任何时刻的瞬时总电力保持相对恒定。因此相同的额定功率下，三相电设备的工作性能要优于单相设备的性能。

● 三相电动机的额定功率和三相变压器的额定功率是单相电动机和变压器的150%。

● 三相配电系统同时可以用来提供三相电和单相电供电服务。