裂相電路論文

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1、電子電工實(shí)驗(yàn)論文裂相（分相）電路學(xué)號(hào)：1004210114姓名：吳雅娟一、摘要:本文主要介紹了將單相交流電源(220V/50HZ)分裂成相位差為90°的兩相電源的方法，通過(guò)RC橋式分相電路原理，將一220V/50HZ電壓分解成有效值為155V、相位差為90。的兩相電壓。乂對(duì)裂相后的電路性質(zhì)進(jìn)行了一系列的分析，通過(guò)測(cè)量與作圖討論了電壓與負(fù)載的關(guān)系，討論負(fù)載為感性或容性時(shí)的電壓負(fù)載曲線。并在最后證明了設(shè)計(jì)電路在空載時(shí)功耗最小。二、關(guān)鍵詞:裂相、單相電源、兩相電源、電壓、負(fù)載、空載三、引言:在科學(xué)技術(shù)

2、迅猛發(fā)展的今天，電工技術(shù)在許多領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要的作用。裂相技術(shù)是一項(xiàng)原理較為簡(jiǎn)單的電路處理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中還有很人的潛力有待開發(fā)。木文主要是研究如何將一個(gè)單相的交流電源分裂成多相交流電源的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究裂相后的電源接不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)電壓的變化。主要設(shè)計(jì)了將單相交流電源分裂成兩相電源。在裂二相實(shí)驗(yàn)中，我采取了《屯工儀表與電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)(馬鑫金編著)屮第144頁(yè)的方法。在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)量多組數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)曲線，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，從而達(dá)到研究的目的。四、正文:1、將單相交流電源將單相交流電源(2

3、20V/50HZ)分裂成相位差為90°的兩和電源。(1)實(shí)驗(yàn)原理:把電源Us分裂成U1和U2兩個(gè)輸出電壓。如下圖所示為RC分相電路中的一種，它可將輸入電壓Us分裂成U1和U2兩個(gè)輸出電壓，且使U1和U2的相位差為90。o圖屮輸入電壓Us為交流電，輸出電壓為U1和U2,由圖知它們的關(guān)系有:1Jl+（0/?lCl）2U2UsR2——+R2jCDC2J3R2C2丿輸入電壓Us而言，輸出電壓U1和U2與其的相位為:0=—arctanwR}C1（P，=arctanwRC或者為:由此：若cot輕=w/?2C

4、2=_tan（02+90"）（p2+90°=-arctanwR2C2則必有一般而言，?和?與角頻率w無(wú)關(guān)，但為使U1和U2數(shù)值相等，可令w^Cj=wR2C2=1當(dāng)上述兩條件都滿足時(shí)則單相交流電被分裂成大小相等、相位差為90°的兩相交流電。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1)、將單相電源分裂成兩相單相交流電源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時(shí)間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觸發(fā)比例10msA>v比例100V/Div比例100V/Div邊沿Ld閏［a］b］［外部］X位畫0Y位置0Y位置0電平0VR/ri佛B(yǎng)/AA/Bac]

6、0]

7、dc]@[XcirrifDcin類型任貶標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)、無(wú)「2）、討論電壓與負(fù)載的關(guān)系理論：設(shè)負(fù)載電阻為R3二R4二心，裂相電阻為R1=R2=

8、R,電容為C1=C2=C,UR3為負(fù)載R3的電壓，UR4為負(fù)載R4上的電壓。I大I為Xc-=R，所以:coC對(duì)于R3負(fù)載UR3有：UR3=心/"+UrIp1+(Ar~)2VcocRLr相位a}滿足tana}=1+—Rl對(duì)于R4負(fù)載UR4有:UR2=RJIQIjcoc'xURl//(!/j69c)+rUR4=1+r1…Rl+/(Jcoc)!、jecrR.+rRl//(1/jcoc)RlX1/(J69C)「Rl扌日位a2滿足tana2=ntan(90°+a21+—=1+——=tana〕Rl所以

9、當(dāng)負(fù)載變化時(shí)兩相電源的相位差恒定為90。O由此可見(jiàn)UR3是負(fù)載R的增函數(shù)，并且UR3=UR4o這也與實(shí)驗(yàn)所測(cè)資料相吻合。當(dāng)電壓衰減了10%時(shí),0.9一疋=>R=4.715r=l500.9Q這與實(shí)驗(yàn)?zāi)M得到的臨界電阻一致?，F(xiàn)在把具體的資料代入：U=220V、R=318.31Q>C=10“F,則有：UR3=UR4=al在二個(gè)分相電源上分別接入可變電位器乩、R”，改變電阻大小（每次改變百分之五），直到輸出電壓155V土5%；相位差為90°±2%o并畫出電壓■負(fù)載特性曲線。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空載U3(V)152.235153.281154.072155.012155.353155.439155.551U4(V)151.021152.316152.756154.003155.121155.201155.339二相電源接