1、1裂相(分相)电路实验班级:姓名:学号:一、摘要本文主要研究的是将一个单相交变电源分裂成多相交变电源的问题,实验原理是:利用电容电感与电阻的相位差为九十度的特性,将电阻与电感或电容以一种特定的方式连接起来,再从其中某些组成上引出电压,即所谓的分相电压,本实验中,我们将主要研究将单相电源裂成二相和三相电源,实验中,我们可以借助学过的电路知识中的等效方法:将电感(或电容)等效为阻值为 j L(电容则为 1/j L)的等值电阻,然后根据理想计算得出电路设计的设计数据和连接方式,最后通过软件模拟得到实验波形,并由实验波形验证相位之间的关系。二、关键字裂相、二相、三相、Multisim 仿真三、引言及设
2、计要求1.引言裂相电路在工程设计过程中的应用十分广泛,尤其是三相裂相,在三相交流输出电路中有着很好的应用。2.设计要求21)将单相交流电源(220V/50Hz)分裂成相位差为 90的两相电源。两相输出空载时电压有效值相等,为 150(1 4%)V;相位差为 90(1 2%)。测量并作电压-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。测量证明设计的电路在空载时功耗最小。2)单相交流电源(220V/50Hz)分裂成相位差为 120对称的三相电源。两相输出空载时电压有效值相等,为 110(1 2%);相位差为 120(1 2%)。测
3、量并作电压-负载(三负载相等,且为电阻性)特性曲线,到输出电压 110(1-10% )V;相位差为 120(1-5% )为止。测量证明设计的电路在空载时功耗最小。3)若负载分别为感性或容性时,讨论电压-负载特性.4)论述分相电路的用途,并举一例详细说明。四、设计原理及参数 (1)将单相电源分裂成两相 将电源 Us 分裂成 U1 和 U2 两个输出电压,图 1 所示为 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。3图 1 所示电路中输出电压 U1 和 U2 分别与输入电压Us=220V(50Hz)为)21(CRUs
4、 )12(CRUs对输入电压 Us 而言,输出电压 U1 和 U2 的相位为tanrc122CR或)90tan(cos。由此12ta-902CRrc。若4RC12则必须有: 。90一般而言, 和 与角频率无关,但为使 U1 和 U2 数值相等,可令: 121CR(2)将单相电源分裂成三相 同样,将单相电源 Us 分裂成三相 Uoa、Uob、Uoc 互成 120的对称电压,其原理图如下图所示:设计电路关键是元件参数。从书中向量图中可见,B 和 C 两点的轨迹是在圆周上变化。只要是电流 I1 和 I2 相位差成 60;使电流 I3与 I1 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:,。60tan2cRX。30tancRX5五、实验内容及数据处理(1)分成二相1)幅度(图见原理图)(155.445-150)/150=3.63%获得旋转磁场;增加整流滤波效果,可使整流输出波纹减小10补充:有些裂相元件存在设备(主要为电机)中,一般称移相电路。可用电容、电感获得。单独的裂相电路非常少见。