1.2 交流電與交流電路

1.2.1 認識交流電

交流電（Alternating Current, AC）是指電流的大小和方向隨時間做周期性的變化。日常生活中的所有電氣設(shè)備都用市電（交流220V、50 Hz）作為供電電源。這是我國公共用電的統(tǒng)一標準。交流220V電壓是指相線對零線的電壓。交流電是由交流發(fā)電機產(chǎn)生的。交流發(fā)電機可以產(chǎn)生單相交流電和多相交流電，如圖1-12所示。

1．單相交流電

單相交流電是以一個交變電動勢作為電源的電力系統(tǒng)，在單相交流電路中只具有單一的交流電壓，電流和電壓都按一定的頻率隨時間變化，如圖1-13所示。

2．兩相和三相交流電

兩相交流電是由兩相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。兩相交流發(fā)電機內(nèi)設(shè)有兩組定子線圈，互相垂直地分布在轉(zhuǎn)子外圍。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，兩組定子線圈產(chǎn)生兩個感應(yīng)電動勢，相位差為90°，如圖1-14所示。

三相交流電是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。三相交流電動機內(nèi)設(shè)有三組定子線圈，互隔120°。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，三組定子線圈產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位差為120°的三個感應(yīng)電動勢，如圖1-15所示。

1.2.2 交流電路的應(yīng)用

1．單相交流電路的應(yīng)用

單相交流電路是由單相交流電源、單相負載和線路組成的。在一般情況下，單相交流電源的電壓為220V。

圖1-16為單相交流電路的應(yīng)用。

2．三相交流電路的應(yīng)用

三相交流電路的應(yīng)用范圍較廣。在不同的應(yīng)用中，三相交流電路的連接方法不同，有星形和三角形兩種連接方法。

三相交流電路的星形連接方法如圖1-17所示。

資料與提示

圖1-17中，電源的中性點總是接地的，因此相電壓在數(shù)值上等于各相繞組（線圈）的首端電壓。線電壓和相電壓之間的關(guān)系為

uAB=UA-UB

uBC=UB-UC

uCA=UC-UA

式中，。

也就是說，在數(shù)值上，線電壓uAB是相電壓UA的1.732倍；在相位上，線電壓超前對應(yīng)的相電壓30°，因此可得出星形連接的三個線電壓是對稱的，可以向負載提供兩種電壓。

三相交流電路的三角形連接方法如圖1-18所示。

圖1-19為三相交流電路負載的連接方法。負載有單相負載和三相負載。單相負載應(yīng)根據(jù)額定電壓接入電路。若負載所需的電壓是相電壓，則應(yīng)將負載接到相線與零線之間；若負載所需的電壓是線電壓，則應(yīng)將負載接到相線與相線之間。

負載星形連接的三相交流電路如圖1-20所示。

負載三角形連接的三相交流電路及電流向量示意圖如圖1-21所示。