相電流（相位 current），是指三相電源中流過(guò)每相負(fù)載的電流，其有效值分別用IU1U2、IV1V2、IW1W2來(lái)表示。對(duì)于星型連接的三相電源，線電流與相電流為同一電流。
意義
三相電源中流過(guò)每相負(fù)載的電流為相電流，用Iab、Ibc、Iac表示。
法則
對(duì)于星型接法的電動(dòng)機(jī)，相電流等于線電流。
對(duì)于三角型接法的電動(dòng)機(jī)，線電流等于相電流的倍，且線電流滯后 相電流30°。
介紹
三相電流是通過(guò)三根導(dǎo)線，每根導(dǎo)線作為其他兩根的回路，其三個(gè)分量的相位差依次為一個(gè)周期的三分之一或120°相位角的電流。
基本概念
連接法
有星形和三角形兩種接法
它們之間各相電壓超前或滯后的次序稱(chēng)為相序。三相電動(dòng)機(jī)在正序電壓供電時(shí)正轉(zhuǎn)，改為負(fù)序電壓供電時(shí)則反轉(zhuǎn)。因此，使用三相電源時(shí)必須注意其相序。一些需要正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)設(shè)備可通過(guò)改變供電相序來(lái)控制三相電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
三相電源連接方式 常用的有星形連接(即Y形)和三角形連接(即△形)。從電源的3個(gè)始端引出的三條線稱(chēng)為端線(俗稱(chēng)相線）。任意兩根端線之間的電壓稱(chēng)為線電壓。星形連接時(shí)線電壓為相電壓的1.732倍；3個(gè)線電壓間的相位差仍為120°，它們比3個(gè)相電壓各超前30°。星形連接有一個(gè)公共點(diǎn)，稱(chēng)為中性點(diǎn)。三角形連接時(shí)線電壓與相電壓相等，且3個(gè)電源形成一個(gè)回路，只有三相電源對(duì)稱(chēng)且連接正確時(shí)，電源內(nèi)部才沒(méi)有環(huán)流。
三相負(fù)載
按三相阻抗是否相等分為對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載和不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。三相電動(dòng)機(jī)、三相電爐等屬前者；一些由單相電工設(shè)備接成的三相負(fù)載(如生活用電及照明用電負(fù)載)，通常是取一條端線和由中性點(diǎn)引出的中線(俗稱(chēng)PE線)供給一相用戶(hù)，取另一端線和中線給另一相用戶(hù)。這類(lèi)接法三條端線上負(fù)載不可能完全相等，屬不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。三相負(fù)載的連接方式也有星形與三角形之分。
功率計(jì)算
三相電路的瞬時(shí)功率(見(jiàn)交流電路中的功率)等于各相瞬時(shí)功率之和，即式中下標(biāo)分別表示各相。對(duì)于對(duì)稱(chēng)電路，此時(shí)UA=UB=UC=UP，式中UP、IP、U、I分別是相電壓、相電流、線電壓和線電流的有效值。對(duì)稱(chēng)三相電路的平均功率與其瞬時(shí)功率相等。其無(wú)功功率為UIsin，視在功率為UI。對(duì)稱(chēng)三相電路的瞬時(shí)功率為常量，因此，正常運(yùn)行時(shí)帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)所受的反力矩和三相電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩都是平穩(wěn)的。
優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
電能輸送
當(dāng)輸送功率相等，電壓相同，輸送距離一樣，線路耗損也相等時(shí)，用三相制輸送電能相比單相制來(lái)說(shuō)可大大節(jié)省輸電線路有色金屬的消耗量，即輸電成本很低。
原因分析：由于三相四線制電路的回路零線電流是三相電流的矢量和，也就是說(shuō)當(dāng)負(fù)載相等時(shí)，三相電流相等，零線電流為零，所以布線時(shí)零線所用截面較小，而單相輸電時(shí)，相線和零線中通過(guò)的電流是相同的，所以使用的電線的截面積必須是一樣的。所以用三相輸電線較單相輸電線可節(jié)省有色金屬。
發(fā)電機(jī)應(yīng)用
三相交流發(fā)電機(jī)比相同功率的單相交流發(fā)電機(jī)體積小、重量輕、成本低。
三相交流電動(dòng)機(jī)原理：三相電機(jī)是利用三相電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)帶動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。最簡(jiǎn)單的是把一塊永久磁鐵置于有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子和轉(zhuǎn)子鐵芯中，它將跟隨磁場(chǎng)一同旋轉(zhuǎn)。因磁場(chǎng)與鐵芯的轉(zhuǎn)動(dòng)方式不同，分為同步電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
220V交流單相電機(jī)起動(dòng)方式大概分一下幾種：
第一種，分相起動(dòng)式，系由輔助起動(dòng)繞組來(lái)輔助啟動(dòng)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。運(yùn)轉(zhuǎn)速率大致保持定值。主要應(yīng)用于電風(fēng)扇，空調(diào)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，洗衣機(jī)等電機(jī)。
第二種，電機(jī)靜止時(shí)離心開(kāi)關(guān)是接通的，給電后起動(dòng)電容參與起動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時(shí)離心開(kāi)關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，起動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開(kāi)。起動(dòng)繞組不參與運(yùn)行工作，而電動(dòng)機(jī)以運(yùn)行繞組電感線圈繼續(xù)動(dòng)作。
第三種，電機(jī)靜止時(shí)離心開(kāi)關(guān)是接通的，給電后起動(dòng)電容參與起動(dòng)工作，當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時(shí)離心開(kāi)關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，起動(dòng)電容完三相交流電機(jī)單相交流電機(jī)成任務(wù)，并被斷開(kāi)。而運(yùn)行電容串接到起動(dòng)繞組參與運(yùn)行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機(jī)，切割機(jī)，木工機(jī)床等負(fù)載大而不穩(wěn)定的地方。
實(shí)際應(yīng)用
目前，我國(guó)生產(chǎn)、配送的都是三相電。三相交流電有很多優(yōu)越性，比如使用三相交流電的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)節(jié)能節(jié)材、維護(hù)方便。三相交流電是三個(gè)交流電的組合，頻率相同，只是相位彼此相差120度，發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子為一磁鐵，當(dāng)它以勻角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一個(gè)定子電感線圈都會(huì)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)。三個(gè)線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的幅值和頻率都相同，位相彼此差120°。
工業(yè)上用的三相交流電，有的直接來(lái)自三相交流發(fā)電機(jī)，但大多數(shù)還是來(lái)自三相變壓器，對(duì)于負(fù)載來(lái)說(shuō)，它們都是三相交流電源，在低電壓供電時(shí)，多采用三相四線制。
在三相四線制供電時(shí)，三相交流電源的三個(gè)線圈采用星形（Y形）接法，即把三個(gè)線圈的末端X、Y、Z連接在一起，成為三個(gè)線圈的公用點(diǎn)，通常稱(chēng)它為中點(diǎn)或零點(diǎn)，并用字母O表示。供電時(shí)，引出四根線：從中點(diǎn)O引出的導(dǎo)線稱(chēng)為中線或零線；從三個(gè)線圈的首端引出的三根導(dǎo)線統(tǒng)稱(chēng)為相線或火線。在星形接線中，如果中點(diǎn)與大地相連，中線也稱(chēng)為PE線。我們常見(jiàn)的三相四線制供電設(shè)備中引出的四根線，就是三根火線一根地線。
每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC，UCA表示。因?yàn)槿?a href="/hebeideji/2014078305411424365.html">交流電源的三個(gè)電感線圈產(chǎn)生的交流電壓位相相差120°，三個(gè)線圈作星形連接時(shí)，線電壓等于相電壓的倍。我們通常講的電壓是220伏，380伏，就是三相四線制供電時(shí)的相電壓和線電壓。但三相四級(jí)制供電時(shí)，也有下表所示的幾種電壓，用電時(shí)應(yīng)予注意。
在日常生活中，我們接觸的負(fù)載，如電燈、電視機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等家用電器及單相電動(dòng)機(jī)，它們工作時(shí)都是用兩根導(dǎo)線接到電路中，都屬于單相負(fù)載。在三相四線制供電時(shí)，多個(gè)單相負(fù)載應(yīng)盡量均衡地分別接到三相電路中去，而不應(yīng)把它們集中在三根電路中的一相電路里。如果三相電路中的每一根所接的負(fù)載的阻抗和性質(zhì)都相同，就說(shuō)三根電路中負(fù)載是對(duì)稱(chēng)的。在負(fù)載對(duì)稱(chēng)的條件下，因?yàn)楦飨嚯娏鏖g的位相彼此相差120°，所以，在每一時(shí)刻流過(guò)中線的電流之和為零，把中線去掉，用三相三線制供電是可以的。但實(shí)際上多個(gè)單相負(fù)載接到三相電路中構(gòu)成的三相負(fù)載不可能完全對(duì)稱(chēng)。在這種情況下中線顯得特別重要，而不是可有可無(wú)。有了中線每一相負(fù)載兩端的電壓總等于電源的相電壓，不會(huì)因負(fù)載的不對(duì)稱(chēng)和負(fù)載的變化而變化，就如同電源的每一相單獨(dú)對(duì)每一相的負(fù)載供電一樣，各負(fù)載都能正常工作。若是在負(fù)載不對(duì)稱(chēng)的情況下又沒(méi)有中線，就形成不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的三相三線制供電。由于負(fù)載阻抗的不對(duì)稱(chēng)，相電流也不對(duì)稱(chēng)，負(fù)載相電壓也自然不能對(duì)稱(chēng)。有的相電壓可能超過(guò)負(fù)載的額定電壓，負(fù)載可能被損壞（燈泡過(guò)亮燒毀）；有的相電壓可能低些，負(fù)載不能正常工作（燈泡暗淡無(wú)光）。隨著開(kāi)燈、關(guān)燈等原因引起各相負(fù)載阻抗的變化。相電流和相電壓都隨之而變化，燈光忽暗忽亮，其他用電器也不能正常工作，甚至被損壞。可見(jiàn)，在三相四線制供電的線路中，中線起到保證負(fù)載相電壓時(shí)稱(chēng)不變的作用，對(duì)于不對(duì)稱(chēng)的三相負(fù)載，中線不能去掉，不能在中線上安裝保險(xiǎn)絲或開(kāi)關(guān)，而且要用機(jī)械強(qiáng)度較好的鋼線作中線。
參考資料 >
基于相電流瞬時(shí)頻率估計(jì)的永磁直驅(qū)風(fēng)電變流器開(kāi)路故障診斷.電工技術(shù)學(xué)報(bào).2024-03-15
第七章 三相電路.山東大學(xué)課程中心.2024-03-15
模塊三 三相正弦交流電.清華大學(xué).2024-03-15
6.1 三相電路及其連接.西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院.2024-03-15