1.2 交流电与交流电路

1.2.1 认识交流电

交流电（Alternating Current, AC）是指电流的大小和方向随时间做周期性的变化。日常生活中的所有电气设备都用市电（交流220V、50 Hz）作为供电电源。这是我国公共用电的统一标准。交流220V电压是指相线对零线的电压。交流电是由交流发电机产生的。交流发电机可以产生单相交流电和多相交流电，如图1-12所示。

1．单相交流电

单相交流电是以一个交变电动势作为电源的电力系统，在单相交流电路中只具有单一的交流电压，电流和电压都按一定的频率随时间变化，如图1-13所示。

2．两相和三相交流电

两相交流电是由两相交流发电机产生的。两相交流发电机内设有两组定子线圈，互相垂直地分布在转子外围。当转子旋转时，两组定子线圈产生两个感应电动势，相位差为90°，如图1-14所示。

三相交流电是由三相交流发电机产生的。三相交流电动机内设有三组定子线圈，互隔120°。当转子旋转时，三组定子线圈产生频率相同、幅值相等、相位差为120°的三个感应电动势，如图1-15所示。

1.2.2 交流电路的应用

1．单相交流电路的应用

单相交流电路是由单相交流电源、单相负载和线路组成的。在一般情况下，单相交流电源的电压为220V。

图1-16为单相交流电路的应用。

2．三相交流电路的应用

三相交流电路的应用范围较广。在不同的应用中，三相交流电路的连接方法不同，有星形和三角形两种连接方法。

三相交流电路的星形连接方法如图1-17所示。

资料与提示

图1-17中，电源的中性点总是接地的，因此相电压在数值上等于各相绕组（线圈）的首端电压。线电压和相电压之间的关系为

uAB=UA-UB

uBC=UB-UC

uCA=UC-UA

式中，。

也就是说，在数值上，线电压uAB是相电压UA的1.732倍；在相位上，线电压超前对应的相电压30°，因此可得出星形连接的三个线电压是对称的，可以向负载提供两种电压。

三相交流电路的三角形连接方法如图1-18所示。

图1-19为三相交流电路负载的连接方法。负载有单相负载和三相负载。单相负载应根据额定电压接入电路。若负载所需的电压是相电压，则应将负载接到相线与零线之间；若负载所需的电压是线电压，则应将负载接到相线与相线之间。

负载星形连接的三相交流电路如图1-20所示。

负载三角形连接的三相交流电路及电流向量示意图如图1-21所示。