电子电工综合实验论文1

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1、电子电工综合实验论文南京理工大学电子工程与光电技术学院班级:学号:姓名:裂相电路的研究一、摘要：本文主耍是研究如何将一个单相的交流电源分裂成多相交流电源的问题。理论依据是:由于电容，电感元件两端的电压和通过它们的电流的相位差恒定为90°,因此可以利用这一性质，将电容（电感）和与之串联的电阻分别作为电源，这样就达到了将单相交流电源分裂成三相交流电源（相位差为120°）的目的。通过理论分析，并利用Multisim10仿真实验，将一个单相交流电源分裂三个相位差恒定的电源，同时用Excel研究了裂相后的电源接不同性质负载时的电压、功率的变化。此外，文末简略介绍了裂相电

2、路在实际工业生产中的的应用。二、关键词:裂相（分相）单相三相负载功率相位差三、引言：裂相电路由电阻和电容构成，它吸取了单相电源供电方便，多相整流输出平稳，谐波少,功率高等优点。本文主要研究将一个单相的交流电源分裂成三相交流电源。利用电容，电感元件两端的电压和通过它们的电流的相位差恒定为兀/2,将电容和与之串联的电阻分别作为电源，同时还研究了裂相后的电源接不同性质负载时的电压、功率的变化。实验川，通过测量多组数据，绘制相应曲线，并进行简单的分析，从而达到研究的目的。四.正文：1•实验要求：将单相交流电源（220V/50HZ）分裂成相位差为120°对称的三相电源。

3、（1）三相输出空载时电压有效值相等，为110X（l±2%）V；相位差为120。X（l±2%）o（2）测量并作电压一一负载（三负载相等，且为电阻性）特性曲线，到输出电压110X（l±10%）V；相位差为120°X（1-5%）为止。（3）测量证明设计电路在空载时功耗最小。（4）若负载分别为感性或容性时，讨论电压一一负载特性。（5）论述分相电路用途，并举例说明。2.实验原理：（1）实验原理图：将两个电阻串联作为并联电路的一个支路，另外两个支路由一个电阻和一个电容串联组成。把并联端口接入单相交流电源，这样可以把电源分裂成三相电源。（2）相量图分析:图2由相量图可知,U

4、a、Ub、Uc相位差为120°,这样Uod、Uoc、Uob相差60°。同时由电容器性质，联系阻抗三角形可得：ytan=tan60°=a/3=——尺3tanvXc2BP：V3^7?3C1=1忑®R4C2=3设计时只需使电路满足上式就可以达到要求。显然，不同组合对电路性质有不同影响。这些影响可以通过电压一一负载曲线的研究來说明。2.实验内容：（1）电路设计根据实验原理，设计电路图及元件参数如下：Vl=220Vf=50HzCl=C2=100uFR1=R2=1KQR3=18.38QR4=55.14QZSC1错误!未指定书签。错误!未指定书签。图3电路运

5、行后，三相输出空载时电压的有效值分别为110.000V,110.000V和110.000V,满足实验要求。电路波形如图：图4由示波器波形可知，T2-T1^6.676ms,由频率50脱得周期为T二20ms。T2~Tl=T/3,三相输岀空载时电压的相位差为120°,满足实验要求。（2）三相电源接相等负载（电阻性）时，负载一一电压关系研究a.数据表格如下:R1=R2=R3/QUa/VUb/VUc/V2000109.784109.457109.2431000109.399109.08410&488700109.02710&804107.84350010&509108.

6、452106.987400108.046108.153106.243300107.269107.659105.013250106.648107.262104.038200105.692106.635102.565190105.482106.503102.214180105.215106.325101.797170104.917106.125101.332160104.584105.900100.812150104.209105.642100.227140103.784105.34799.562表1b.曲线112A110108106104102100982000

7、25001500R1=R2=R3/Q5001000三相电源接相等负载（电阻性）负载一一电压关系曲线图5由电压一一负载关系曲线可知，当裂相后所接负载较小时，三相两端的电压相差较大（第三相和前两相电压的差别尤为明显）电源不稳定：但随着负载的逐渐变大，三相两端的电压差距在逐渐缩小，最后当负载趋近无穷大时，三相电源输出电压稳定在110V左右，电源性能较好。其中Ua、Ub、Uc相比，Uc在负载较大时已岀现较大相差，故Uc与Ua、Ub相比稳定性较差。（3）证明测量设计的电路在空载时功耗最小乩电路功耗测暈原理图（又对称性，仅以A端为列人XWM1R51kQb.数据表格:C.曲

8、线:R5=R6=R7/QPoa(W)P