1.1.1 交流电

电工技术人员最熟悉不过的就是交流电了，在工作中也常常与交流电打交道。生活中所有的电气产品都需要有供电电源才能正常工作，大多数的电气设备都是由市电交流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（俗称火线）对零线的电压。城市用电是由三相高压经变压器变换成三相低压进行供电的，即相线之间的电压为380V，每个相线与零线之间的电压为220V。

要点提示

三相电路中的相线在单相电路中称为相线。

交流发电机可以产生单相和多相交流电压，图1-2所示为产生单相、两相和三相交流电压的原理示意图。

图1-2 单相交流电压和多相交流电压的产生原理示意图

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。图1-3所示为交流发电机产生单相交流电的示意图，转子是永磁体，定子是由线圈绕制在铁芯上构成的，当外部动力使磁铁旋转后，定子线圈A和B受到转子的电磁感应便会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电源称为单相交流，这种配电方式称为单相二线制。

图1-3 单相交流电的产生示意图

单相交流电多用于家庭，通常家庭内的电源分配方式，图1-4所示为常见的家用电器单相交流电分配图，其中空调器、洗衣机、电风扇等对电压稳定性要求不高的电器分为一个支路；电视机、计算机、DVD影碟机等信息类电器分为一个支路；电灯照明、微波炉等分为一个支路使用。

图1-4 家庭用电器单相交流电分配图

2. 三相交流电

通常，把三相电源电路中的电压和电流统称三相交流电，这种电源由三条线来传输，三线之间的电压大小相等（380V）、频率相同（50 Hz）、相位差为120°。

三相交流电是由三相交流发电机产生的，如图1-5（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1-5（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°。转子恒速旋转时，其磁场在空间就形成了正弦规律的变化，当转子由发电机带动以角速度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、相位上互成120°的三个正弦电动势，这样就形成了对称三相电动势。

图1-5 三相交流发电机产生三相交流电示意图

三相交流电路中，相线与零线之间的电压为220V，而相线与相线之间的电压为380V，如图1-6所示。

图1-6 三相交流电路电压