电工电子综合实验报告-分相电路

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1、电工电子综合实验报告——分相电路一.摘要：本文主要介绍了从单相电源中获取二相、三相电源的分相法，给出电路元件参数及计算公式，对外加负载为线性电阻，容性负载及感性负载与电压的关系进行研究，给出容性及感性电阻对于电压影响的解决方法。二.关键词：分相电路单相电源二相电源三相电源相位差三.弓I言：三相电路具有很多优越性，广泛应用与国民生产及人们的日常生活的各个领域屮。但实际上，一般民用供电线路，照明电路及许多小功率用电负载都采用单相制，使许多设备及产品的应用受到了很大的限制。因此将单相电源裂相成两相特别是三相电源是貝有重大的意义。由电路

2、理论可知，电容元件及电感元件可以改变交流电的相位，再加上其只储能不耗能的特点，从而成为理想的裂相元件。本文通过对将单相电源裂相成两相及三相电源的研究，由单-相电源得到了所需要的两相及三相对称电源。四.正文:1.分相电路的设计耍求：1)将单位交流电源(220V、50Hz)分裂成相位差为90°的两相电源。①两相输出空载吋电压有效值相等，为150*(1±4%)V；相位差为90°*(1±2%)O②测量并作电压一负载(两负载相等，且为电阻性)特性曲线，到输出电压150(1-10%)V；相位差为90°*(1-5%)为止。③测量证明设计的电路

3、在空载时功耗最小。2)将单位交流电源(220V/50HZ)分裂成相位差为120°对称的三相电源。①两相输出空载是电压有效值相等，为110*(1土4%)V;相位差为120°*(l±2%)o②测量并作电压一负载(三负载相等，且为电阻性)特性曲线，到输岀电压110*(1-10%)；相位差为120。(1-5%)为止。③测量并证明设计的电路在空载是功耗最小。3)若负载分别为感性或容性时，讨论电压一负载特性。4)论述分相电路的用途，并举一例详细说明。2将单相电源分裂为二相电源将屯源Us分裂成Ui和U2两个输出电压，图1所示为RC桥式分相电路

4、原理的一种，可将输入电压路Us分裂成Ui和出两个输出电压，冃.使Ui和U2相位差成90°。图1RC桥式分相电路原理图1所示电路中输出电压Ui和出分别与输入电压Us比为:U_1U2_1UsJ1+（W/?C）2US

5、（1）2qwr2c2对输入电压言，输出电压S和“2的相位为--arctan曲口(p2=arctan或cot(p2=coR2C2=-tan(02+90°)由此02+90=-arctan6W/?2C2若7J.C,=R2C2=RC则必有02=9（r—般而言，卩和輕与角频率。无关，但为使□和5数值相等，可令eoR}C}=coR

6、2C2=2未分相nij屯压输出曲线注:电路图中Cl二1011F,C2=10pF,R1二0・32kQ,R2=0.32kQ其中RiCi=R2C2=RCRC需要调整数值，二相电压有效值才能近似相等，但需满足上公式。RC值调整表Ri/QC]/UFU1/VR2/QC2/uFu2/v10001066.729100010209.63650010118.14650010185.58430010160.03230010150.84435010148.02135010162.75733010152.73433010158.29232510153.

7、93732510157.13132310154.42232310156.65532110154.86632110156.17532010155.09932010155.923图4为二相在示波器上的波形图图4二相在示波器上的波形图，其屮两图像的相位差大致为90°,二相幅度大致相同。十U1/V-«-U2/V①负载为线性电阻时负载-电压关系表:Rli二R1.2/QUi/Vu2/v53.3833.402106.6646.698159.8419.8942012.91412.9873018.78718.8824024.28624.41550

8、29.48029.60810050.92850.614500114.368114.9761000132.590133.2612000143.285144.0465000150.293151.091电压与线性负载的关系曲线（电脑拟合）:U/V如上表，当负载为线性电阻，月.RLLRL2时；1.两电阻的电压变化基本相等，曲线近似重合;2.负载很大吋，两负载电压接近理论计算值。电路消耗功率与负载的关系表:Rli=Rl2/QRli消耗功率P1/WRL2消耗功率P2/W电路总功率P/W52.2902.315297.871104.4404.4

9、87293.351156.4566.525289.05120&345&432284.8565017.35617.542262.54610025.95126.226214.65650026.16026.440168.707100017.58117.768157.6