裂相电路的仿真研究

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1、裂相电路的仿真研究摘要：本文介绍了用Multisim7对裂相电路进行仿真，主要讨论了将单相交流电源分裂成相位差为90°的两相电源和将单相电流源分裂成相位差为120°的三相电源的两种情况。关键词：裂相电路两相电源三相电源1.引言：随着科学技术的高速发展，电工技术在许多领域扮演着越来越重要的角色。裂相技术作为一项较为简单的技术，在教学演示和实际生活中有着很大的实用价值。一些电工学教科书提到了R-C裂相电路，我在参考了一些资料后，对裂相电路进行了仿真研究，分别将单相交流电源分裂成相位差为90°的两相电源和相位差为120°的三相电源。在实验中，我通过仿真测量，记录多

2、组负载的数据，绘制成图表，并进行了简单的分析，从而达到研究的目的。2.正文（1）实验材料与设备装置裂成两相电源一个单相交流电压源（220V/50HZ），两个阻值分别为30kΩ的电阻,两个电容均为0.106uF的电容,两台万用表，两台功率表，一台示波器，一些不同阻值的电阻，导线若干。裂成三相电源一个单相交流电压源（220V/50HZ），阻值为30kΩ和15kΩ的电阻各两个，电容为0.1225uF和0.3676uF的电容各一个，三台万用表，三台功率表，一台四相示波器，一些不同阻值的电阻，导线若干。本实验的所有数据均为在Multisim7上仿真得出。（2）实验原理

3、因为电容元件两端的电压和通过它电流有90°的相位差，所以可以利用这个性质，将电容和电阻串联后作为电源，这样就能把单相交流电源分裂成相位差为90°的两相电源。同理可将单相交流电源分裂成相位差为120°的三相电源。（3）实验方法本实验中，我采取了《电工仪表与电路实验技术》（马鑫金编著）中第144页，145页的方法。电路图与向量图如下。裂成两相电源电路图d’acc’U1U2V1U1’U2’向量图裂成三相电源电路图CDBAI3R3I3Uc3UcUsUAI1OI2R2UsUc2向量图（1）实验过程及结果裂成两相电源1）按照上图接好裂相电路后，在空载情况下用示波器观察裂

4、相后两相电源输出的相位差，用万用表读出此时的各相电压。2）两相电源的每一相上分别接一个电阻，两电阻阻值相等。分别测量记录不同阻值时二相电源的电压和此时的负载功率，然后绘制电压——负载特性曲线和功率——负载特性曲线。3）两相电源的每一相上分别接一个电感，两电感值相等。分别测量记录不同电感值时两相电源的电压，然后绘制电压——负载特性曲线。4）两相电源的每一相上分别接一个电容，两电容值相等。分别测量记录不同电容值时两相电源的电压，然后绘制电压——负载特性曲线。示波器观察电源输出的相位差示波器图像由图可见，裂相后的两电源输出的相位差为90°各相电压值负载1的电压负载

5、2的电压不同阻值时二相电源的电压及负载功率两负载的阻值均为R负载为电阻时电压——负载特性曲线图负载为电阻时功率——负载特性曲线负载为电感时两相电源的电压负载为电感时电压——负载特性曲线图负载为电容时两相电源的电压1uF—0.05uF负载为电容时电压——负载特性曲线图1uF—0.05uF裂成三相电源1）按照上图接好裂相电路后，在空载情况下用示波器观察裂相后三相电源输出的相位差，用万用表读出此时的各相电压。2）三相电源的每一相上分别接一个电阻，三电阻阻值相等。分别测量记录不同阻值时三相电源的电压和此时的负载功率，然后绘制电压——负载特性曲线和功率——负载特性曲线

6、。3）三相电源的每一相上分别接一个电感，三电感值相等。分别测量记录不同电感值时三相电源的电压，然后绘制电压——负载特性曲线。1）三相电源的每一相上分别接一个电容，三电容值相等。分别测量记录不同电容值时三相电源的电压，然后绘制电压——负载特性曲线。负载为电阻时示波器观察电源输出的相位差示波器图像由图可见，裂相后的两电源输出的相位差为120°各相电压值负载1的电压负载2的电压负载3的电压不同阻值时三相电源的电压及负载功率三负载的阻值均为R负载为电阻时电压——负载特性曲线图负载为电阻时功率——负载特性曲线负载为电感时三相电源的电压负载为电感时电压——负载特性曲线图

7、负载为电容时三相电源的电压1uF--0.01uF负载为电容时电压——负载特性曲线图1uF--0.01uF（1）实验结果讨论裂成两相电源实验1）按文中所示电路图连接后，空载时电源的输出电压值与每相电源的相位差能达到要求。2）两相电源接入相同阻值的电阻性负载后，变换阻值的大小，获得的电压曲线和功率曲线基本重合，由功率曲线可知，接入适当大小的电阻时，功率可达到最大值，空载时功耗最小。3）负载为两相同电感值的电感，各相电压在电感取特定值时有最大值。4）负载为两相同电容值的电容，电容小于一定值时，各相电压基本平稳保持在空载电压值附近，大于该值后电压明显降低。裂成三相电

8、源实验1）按文中所示电路图连接后，空载时电源的输出电