裂相电路论文

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1、电子电工实验论文裂相（分相）电路学号：1004210114姓名：吴雅娟一、摘要:本文主要介绍了将单相交流电源(220V/50HZ)分裂成相位差为90°的两相电源的方法，通过RC桥式分相电路原理，将一220V/50HZ电压分解成有效值为155V、相位差为90。的两相电压。乂对裂相后的电路性质进行了一系列的分析，通过测量与作图讨论了电压与负载的关系，讨论负载为感性或容性时的电压负载曲线。并在最后证明了设计电路在空载时功耗最小。二、关键词:裂相、单相电源、两相电源、电压、负载、空载三、引言:在科学技术

2、迅猛发展的今天，电工技术在许多领域中都发挥着重要的作用。裂相技术是一项原理较为简单的电路处理技术，在实际应用中还有很人的潜力有待开发。木文主要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。通过实验，研究裂相后的电源接不同性质负载时电压的变化。主要设计了将单相交流电源分裂成两相电源。在裂二相实验中，我采取了《屯工仪表与电路实验技术(马鑫金编着)屮第144页的方法。在实验中，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、将单相交流电源将单相交流电源(2

3、20V/50HZ)分裂成相位差为90°的两和电源。(1)实验原理:把电源Us分裂成U1和U2两个输出电压。如下图所示为RC分相电路中的一种，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的相位差为90。o图屮输入电压Us为交流电，输出电压为U1和U2,由图知它们的关系有:1Jl+（0/?lCl）2U2UsR2——+R2jCDC2J3R2C2丿输入电压Us而言，输出电压U1和U2与其的相位为:0=—arctanwR}C1（P，=arctanwRC或者为:由此：若cot輕=w/?2C

4、2=_tan（02+90"）（p2+90°=-arctanwR2C2则必有一般而言，®和®与角频率w无关，但为使U1和U2数值相等，可令w^Cj=wR2C2=1当上述两条件都满足时则单相交流电被分裂成大小相等、相位差为90°的两相交流电。(2)实验过程：1)、将单相电源分裂成两相单相交流电源220V/50HZ：取Ri=318.310hm,R2=318.310hm;Ci=10uF,C2二lOuF;R1示波tl・XSCl220Vrms50HzODeg]鮒CircuitJ4hi1►□se12@@T2-

5、T1时间90.007ms90.007ms0.000s通il-A155.182V155.182V0.000V通通上-155.919V-155.919V0.000V丨反向]存1Ext.Trigger涌道A通道B触发比例10msA>v比例100V/Div比例100V/Div边沿Ld闰［a］b］［外部］X位畫0Y位置0Y位置0电平0VR/ri佛B/AA/Bac]

6、0]

7、dc]@[XcirrifDcin类型任貶标准自动、无「2）、讨论电压与负载的关系理论：设负载电阻为R3二R4二心，裂相电阻为R1=R2=

8、R,电容为C1=C2=C,UR3为负载R3的电压，UR4为负载R4上的电压。I大I为Xc-=R，所以:coC对于R3负载UR3有：UR3=心/"+UrIp1+(Ar~)2VcocRLr相位a}满足tana}=1+—Rl对于R4负载UR4有:UR2=RJIQIjcoc'xURl//(!/j69c)+rUR4=1+r1…Rl+/(Jcoc)!、jecrR.+rRl//(1/jcoc)RlX1/(J69C)「Rl扌日位a2满足tana2=ntan(90°+a21+—=1+——=tana〕Rl所以

9、当负载变化时两相电源的相位差恒定为90。O由此可见UR3是负载R的增函数，并且UR3=UR4o这也与实验所测资料相吻合。当电压衰减了10%时,0.9一疋=>R=4.715r=l500.9Q这与实验模拟得到的临界电阻一致。现在把具体的资料代入：U=220V、R=318.31Q>C=10“F,则有：UR3=UR4=al在二个分相电源上分别接入可变电位器乩、R”，改变电阻大小（每次改变百分之五），直到输出电压155V土5%；相位差为90°±2%o并画出电压■负载特性曲线。R3=R4(Kohm)0.51

10、1.52345U3(V)115.17133.548140.548144.235148.050150.014151.193U4(V)114.38132.490139.290143.150146.989148.911150.094R3=R4(Kohm)81015203040空载U3(V)152.235153.281154.072155.012155.353155.439155.551U4(V)151.021152.316152.756154.003155.121155.201155.339二相电源接