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1、电工电子综合实验论文——裂相(分相电路)班级:学号:姓名:裂相(分相)电路、摘要本论文介绍了单相电源裂相成多相的原理。利用RC选频电路可以将一交流单相电压裂相成有效值大小相等,具有一定相位差的多相电压。通过RC桥式分相电路原理,将一220V50Hz电压分解成有效值为150V(偏差2%)相位差为90度(偏差2%)的两相屯压。通过三相裂相屯路,将220V50HZ单相分电压分相成有效值为110V相位差为120度的三相电压。相后各相接入相同负载电阻时,随着负载的增大,电压有效值趋相等,相位差两相的趋于90度,二相的趋于1
2、20度。各相负载在空载时消耗的功率最小。二、关键词分相两相电路三相电路空载阻性负载容性负载感性负载电压-负载特性曲线功率三、弓丨言利用裂相电路实现对交流电源的分相,满足了对多电源的需求,具有较好的现实意义。本实验应用Multisiml2.0软件进行电路仿真模拟,方便快捷,无需实验仪器。(1)将单相交流电源(220V/50HZ)分裂成相位差为90°的两相电源。将电源Us分裂成U1和U2两个输出电压,图为RC桥式分相电路原理的一种,它可将输入电压Us分裂成U1和U2两个输出电压,且使U1和U2相位差成90。od图中输
3、出的电压U1和U2分别和输入电压Us为:d‘图为RC桥式电路分相原理1UsIjV+"w/?2C2)对输入电压5而言,输出电压Ui和6与其的相位为:(p--arctancoRC1(pi=-arctancoRiCicot(pi=coRiCi=-tan(0+9O°)因此+90°=-arctanC0R2C2RiCi=R2C2=RC则必有0-0=90°一般而言,0和0与角频率⑵无关,但为使U
4、和5数值相等,可令coRC—coRiCi—1仿真过程及实验数据:①两相输出空载时电压有效值相等,为150X(l±4%)V;
5、相位差为90X(l±2%)o仿真实验元器件:交流电源(220V、50HZ),C1=C2=10
6、jF,R1=R2=318・31Q。仿真实验图:仿真实验运行波形:7K波器-XSC1X时间通道-A通道-B122.437ms・50.010V262.700V122.437ms-50.010V262.700V0.000s0.000V0.000V反向保存外触发•时基标度:10ms/DivX轴位移(格):[oY/T_添加B/AA/Bj甬谊A诵j首B触发W:lag;
7、200VA)ivlag;因国园BExtY轴位移(格):0Y轴位移
8、(格):0水平:o
9、V瓯I°11酹1•SUEailH•单<][SJ自迦匡②测量并作电压一负载(两负载相等,且为阻性)特性曲线,到输出电压150X(l・10%)V;相位差为90X(l-5%)为止。测量实验图为:©220VrmsR1-Wv—318.31QXSC1R2-AW—318.31QC110pFXMM1测量数据整理及电压一负载(阻性)特性曲线:R/kQ0123451015202530U1/V0101.4112.36126.34135.89144.29149.34153.28154.28155.29155.68AB
10、CDEFGHIJKLR/kQ0123451015202530[pi02.6564.5636.8968.6526.5695.2564.0052.6591.9960.896[P201.5893.4215.1256.9825.2694.1573.5642.4561.8210.884功耗-负载—t-Pl/W-B-P2/W由实验数据可知电路在空载时功耗最小⑵将单相交流电源(220V/50HZ)分裂成相位差为120°的三相电源。原理:三相输出空载时电压有效值相等,为110X(1±2%)V,相位差为120°X(1±2%)13R
11、3UCUC3K2lkOImR1lkOHnUA*TIOUc2UsI2R2从向量图可见,B和C两点的轨迹是在圆周上变化。只要使12和II相位差成60°;使电流13和电流II相位差成30。,则可使电压UA、UB.UC成对称三相电压。可利用公式~r7=tg6°仿真过程及实验数据:①三相输出空载时电压有效值相等,为110X(l±4%)V;相位差为120X(l±2%)。仿真实验元器件:交流电源(220V、50HZ),Cl=183.87
12、nF,C2=551.6pF,Rl=R2=R3=R4=10Q。仿真实验图:IR2<10QC1
13、183.87MFXMM1©220VrmsR110QR410QC2±551.6pFXSC2仿真运行波形:4通道示波器-XSC2通道_D反向保存时基通道匸A标度:10ms/Div刻度:[100V/Div貝X轴位移(格):[o丫抽位移(格):0DB
14、y/t
15、
16、a^>
17、
18、a4-b>
19、交新1Q11■流1LJ①@C■@日寸间0.000s0.000s0.000s通道_B134.752V