電子電工綜合實驗1論文

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1、電工電子綜合實驗（1）課程論文裂相（分相）電路姓名：胡嘉懿班級：11102003學(xué)號：1110200302摘要：本文研究了通過RC電路將單相交流電源分裂成相位差為90°的兩相電源和120°對稱的三相電源。主要利用電容兩端的電壓與流過它的電流存在90°的相位差這一特性，將其與電阻串聯(lián)，通過分壓原理分裂成不同相位差的電源。本文著重探究各負載端電壓與負載大小的關(guān)系。關(guān)鍵字：單相電源；三相電源；裂相電路；三相對稱負載。引言：交流電力是日常生活、生產(chǎn)活動中不可或缺的重要組成部分，推進著人們改造世界、造福人類得步伐。單相交流電源

2、由于其電壓不穩(wěn)定等不利條件不能很好滿足生產(chǎn)生活的實際需求，而兩相及三相電源恰恰彌補了這些缺陷，從而被人們廣泛使用。但單相交流電源具有易于產(chǎn)生的優(yōu)點，因而研究通過裂相電路將單相交流電源分裂成兩相、三相電源有著重要的現(xiàn)實意義與價值。電容由于其不消耗功率，相位改變量大的優(yōu)點成為我設(shè)計裂相電路的首選元器件，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計RC橋式裂相電路研究電壓與負載、功耗與負載之間的關(guān)系，特別驗證了當負載（電阻性）空載時，電路的功耗最小。實驗過程中，運用Multisim11對設(shè)計的裂相電路進行了仿真，獲取了大量數(shù)據(jù)，繪制了相應(yīng)圖表，輔助了

3、分析，基本達到實驗?zāi)繕恕Ｕ模喝嚯妱訖C相比于單相電動機有很大的優(yōu)勢。比如效率高，轉(zhuǎn)動方向調(diào)節(jié)方便等，但在許多地方，并沒有三相電源供應(yīng)，所以，在查閱了相關(guān)資料之后，設(shè)計了以下裂相電路，以實現(xiàn)單相電源向三相電源的轉(zhuǎn)換。RC橋式分相電路原理首先，為了研究的方便，文章所用的均為理想化的電元件，由于三相電源主要用于驅(qū)動三相電機，所以我設(shè)三相負載為理想化的三相感性對稱負載，并以此為出發(fā)做主要討論。由電路理論可知，電容元件和電感元件容易改變交流電相位，而且只儲存能量，不消耗能量，因此最適合用作裂相電路的裂相元件。所謂裂相，即將適

4、當?shù)碾娙?、電感與三相對稱負載配接，使三相負載從單相電源處獲得三相對稱電壓。最基本的電路時圖一所示的電路。本文將以上圖所示電路作為主做出說明。實驗原理：1、將單相電源分裂成兩相將電源Us分裂成U1和U2兩個輸出電壓，如下圖所示為RC橋式分相電路原理的一種，它可將輸入電壓Us分裂成U1和U2兩個輸出電壓，且使U1和U2的相位差成90°。上圖所示電路中輸出的電壓U1和U2分別和輸入電壓Us為：對輸入電壓Us而言，輸出電壓U1和U2的相位為：或由此若則必有一般而言，和與角頻率無關(guān)，但為使U1和U2數(shù)值相等，可令1、將單相電源

5、分裂為三相同樣，將單相電源Us分裂成UOA，UOB，UOC互成120°的對稱電壓，其原理如圖所示。設(shè)計電路關(guān)鍵是元件參數(shù)。從向量圖中可見，B和C兩點的軌跡是在圓周上變化。只要使I2與I1成60°；使電流I3與I1成30°，則可使電壓UA，UB，UC成對稱三相電壓?？衫霉剑簩嶒炦^程：1、將單相電源分裂成兩相①模擬電路圖設(shè)計要求：1、單相交流電流源（220V/50Hz）；2、空載時電壓有效值相等，為150×（1±2％）V；相位差為90°×（1±2％）；3、改變R3、R4的阻值到輸出電壓150×（1-10%）V；相位差

6、為90°×（1-5％）為止，記錄下U1和U2及P的變化。電路說明：1、空載時的電壓有效值分別是152.928V和152.890V，滿足條件電壓為150V±2%；相位差為90°±2%。2、負載電阻為可變，可得以下數(shù)據(jù)表：電阻/100050010050105U1/V153.95895.25834.35118.8454.0682.054U2/V152.69393.91833.42118.2643.9281.982由實驗數(shù)據(jù)表可知，當負載為電阻時，隨著負載阻值的不斷增大，電壓表U1和U2的讀數(shù)不斷增大，和阻值成正比關(guān)系；2、

7、將單相電源分裂為三相①模擬電路圖其中單相交流電源為220V/50Hz①空載時的電壓有效值為110V，滿足條件電壓為110V±2%；相位差為120°±2%。②當負載為電阻時，可得以下數(shù)據(jù)表：當負載為電容時，可得以下數(shù)據(jù)表：電阻/ΩU1/VU2/VU3/V10105.157104.37795.63030108.243108.140104.76450108.926108.889106.798100109.455109.446108.375500109.890109.890109.6711000109.945109.9451

8、09.835結(jié)論：1、裂相后的電路輸出端負載為電阻性時，負載電壓隨電阻阻值增大而增大，且當空載時電壓達到理想值?？芍?，實際電路中，負載越大，越多，輸出電壓越穩(wěn)定，而負載的突然增大與減小對電路及用電器危害很大；2、裂相后的電路輸出端負載為電阻性時，功率隨電阻的增大而減小，空載時為0；致謝：在這里我衷心感謝學(xué)?；A(chǔ)實驗樓里的老師以及一些學(xué)長、學(xué)姐和