1.6 單相交流電路與三相交流電路

交流發電機可以設計成產生單相或多相交流電壓，如圖1-18所示為產生單相、兩相和三相交流電壓的基本設置。

1.單相交流電

電源是一個交變電動勢的交流電，叫單相交流電。如圖1-19所示為交流發電機的結構與電路圖及產生的電動勢波形，使磁鐵旋轉后，在兩個定子線圈A、B中產生正弦波交流電動勢e。將產生電動勢的電源稱為相，這種發電機使用由單相和兩根電線供給的交流，稱為單相交流，這種配電方式稱為單相二線制。

2.三相交流電

通常，我們把三相電源及負載的三相交流電動勢、電壓和電流統稱三相交流電，而把大小相等、頻率相同、相位互差120°角的三相交流電動勢、電壓和電流統稱為對稱三相交流電。

三相交流電是由三相交流發電機產生的，如圖1-20（a）所示。在定子槽內放置著三個結構相同的定子繞組AX、BY、CZ，如圖1-20（b）所示，其中A、B、C稱為繞組的始端，X、Y、Z稱為繞組的末端，這些繞組在空間互隔120°。轉子磁場在空間按正弦規律分布，當轉子由電動機帶動以角速度ω等速地順時針方向旋轉時，在三個定子繞組中，就產生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的三個正弦電動勢，這樣就形成了對稱三相電動勢。

3.單相交流電路與三相交流電路的區別

大部分工業和重大的電力設備都需要三相電壓。三相電壓系統是三個單相電壓系統的組合。實際上，住宅用電的供給是從三相配電系統中抽取其中的某一項相電壓。

三相電路是由三相電源、三相負載及三相線路組成。相對的，單相電路由單相電源、單相負載和線路組成。

單相電路就是由一根火線和一根零線組成的交流電路。三相電路是由三根火線和一根零線組成的交流電路；一般單相電路電壓為220V，多做為照明電路使用；三相電路電壓為380V，多為動力設備供電用。

與單相電路相比較，三相電路的優點如下：

● 三相電路所需的導線長度為單相雙線系統的75%。

● 單相電源提供的電力是脈沖式，而三相系統提供的電力則總是保持相對恒定。這意味著即使三相電中每相的電力是脈沖的，但任何時刻的瞬時總電力保持相對恒定。因此相同的額定功率下，三相電設備的工作性能要優于單相設備的性能。

● 三相電動機的額定功率和三相變壓器的額定功率是單相電動機和變壓器的150%。

● 三相配電系統同時可以用來提供三相電和單相電供電服務。