圖1所示是三相交流發(fā)電機(jī)的原理圖，它的主要組成部分是電樞和磁極。
圖1每相電樞繞組
圖1 三相交流發(fā)電機(jī)的原理圖
電樞是固定的，亦稱定子。定子鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置三相電樞繞組。每組繞組是同樣的，如圖2所示。它們的始端標(biāo)以，末端標(biāo)以。每個(gè)繞組的兩邊放置在相應(yīng)的定子鐵心的槽內(nèi)，繞組的始端之間或末端之間都彼此相隔。
磁極是轉(zhuǎn)動(dòng)的，亦稱轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鐵心上繞有勵(lì)磁繞組，用直流勵(lì)磁。選擇合適的極面形狀和勵(lì)磁繞組的布置情況，可使空氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律分布。
當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并以勻速按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則每相繞組依次切割磁通，產(chǎn)生正弦電動(dòng)勢；因而在三相繞組上得出頻率相同、幅值相等、相位互差的三相對稱正弦電壓，它們分別為，并以為參考正弦量，則
(1)
也可用相量表示
(2)
如果用相量圖和正弦波形來表示，則如圖3所示。
圖3 表示三相電壓的相量圖和正弦波形
三相交流電出現(xiàn)正幅值(或相應(yīng)零值)的順序稱為相序。在此，相序是。
發(fā)電機(jī)三相繞組的接法通常如圖4所示，即將三個(gè)末端連在一起，這一連接點(diǎn)稱為中性點(diǎn)或零點(diǎn)，用n表示。這種連接法稱為星形聯(lián)結(jié)。從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中性線或零線。從始端引出的三根導(dǎo)線稱為相線或端線，俗稱火線。
圖4 發(fā)電機(jī)的星形聯(lián)結(jié)
在圖4中，每相始端與末端間的電壓，亦即相線與中性線間的電壓，稱為相電壓，其有效值用或一般地用表示。而任意兩始端間的電壓，亦即兩相線間的電壓，稱為線電壓，其有效值用或一般地用表示。相電壓和線電壓的參考方向如圖4中所示
當(dāng)發(fā)電機(jī)的繞組連成星形時(shí)，相電壓和線電壓顯然是不相等的。根據(jù)圖2.26上的參考方向，它們的關(guān)系是。
(3)
或用相量表示
(4)
圖5所示是它們的相量圖。作相量圖時(shí)，先作出相電壓，而后根據(jù)式(4)分別作出線電壓。可見線電壓也是頻率相同、幅值相等、相位互差的三相對稱電壓，在相位上比相應(yīng)的相電壓超前。
圖5發(fā)電機(jī)繞組星形聯(lián)結(jié)時(shí)，相電壓和線電壓的相量圖
至于線電壓和相電壓在大小上的關(guān)系，也很容易從相量圖上得出
(5)
發(fā)電機(jī)(或變壓器)的繞組連成星形時(shí)，可引出四根導(dǎo)線(三相四線制)，這樣就有可能給予負(fù)載兩種電壓。通常在低壓配電系統(tǒng)中相電壓為，線電壓為。
當(dāng)發(fā)電機(jī)(或變壓器)的繞組連成星形時(shí)，不一定都引出中性線。