裂相電子電工實驗論文

1、單相交流電源裂相(分相)電路的研究摘要：本文論述中心為電源分相電路。主要依據(jù)電容電感的電壓電流相位差特性 完成裂相操作。深入分析單相交流電源如何在分裂為多相交流電源，保證多相電源輸出空載時電壓有效值相等的電路設計問題。此外，還會就裂相后電源接特性負載時的電壓功率變化數(shù)據(jù)進行分析和整理。關鍵詞：裂相電路；三相電源；對稱負載；單相電源 引言:裂相作為一種最基本的電工技術， 隨著科技的迅猛發(fā)展，正發(fā)揮著越來越 重要的作用。但是裂相技術發(fā)展至今仍有很大的再開發(fā)潛力， 為了對裂相電路進 行更加合理的應用，將繼續(xù)對此做以研究。本文主要內容分為兩大項：一單相裂兩相接空載及特性負載，二單相裂三相 接空載和特性

2、負載。實驗的理論依據(jù)參照 (馬鑫金 編著)中第144頁。在設計電路圖后，輸入pspice進行模擬仿真，并得出結論。正文：一、設計要求1將單相交流電源(220V/50HZ)分裂成相位差為90的兩相電源。 兩相輸出空載時電壓有效值相等，為150X( 14%) V;相位差為90 x( 12%)。 測量并作電壓一 負載(兩負載相等，且為電阻性)特性曲線，至峙俞出 電壓150 (1-10 %) V;相位差為90X( 1-5 %)為止。 測量證明設計的電路在空載時功耗最小。2將單相交流電源(220V/50HZ)分裂成相位差為120對稱的三相電源。 三相輸出空載時電壓有效值相等，為110X (14%) V;

3、相位差為120 x( 12%)。 測量并作電壓一 負載(兩負載相等，且為電阻性)特性曲線，至峙俞出 電壓110 (1-10 %) V;相位差為120OX( 1-5 %)為止。 測量證明設計的電路在空載時功耗最小。3. 若負載分別為感性或容性時，討論電壓-負載特性。4. 論述分相電路的用途，并舉一例詳細說明。二、實現(xiàn)電路1將單相電源分裂成兩相電源 兩相輸出為空載時 數(shù)據(jù)取值：Us=220V/50Hz R仁R2=530.5Q 3= C2=6.0 卩 F測得：151 062 | 竺空丄L豈空兩相相位差為90。均滿足題目要求仿真波形： V(ULi 0 VU2JTiniBS3測量電壓負載特性曲線時的連接

4、VDFF s 0 成、VAMP-7FREC 聯(lián) 測量并作電壓-電阻性負載特性曲線 特性曲線R數(shù)據(jù)分析電阻增大時，電壓也增大，如上圖。且電阻越大，測得電壓值越接 近155V（即電壓的變化幅度越來越?。?，直到電壓值逐漸趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定 值在155乂此外，R1、R2的電壓值基本相同，顯示圖中兩曲線基本重合。 證明設計的電路在空載時功耗最小R.OFF = J VA.TL =ovRllkRslk如圖可知，隨著電阻的增大，功率越來越小，接近空載時功耗最小。當越來 越接近空載時的功耗，而空載就相當于負載無窮大，由此可以證明設計的電路在 空載時功耗最小。2.將單相電源分裂成三相電源UJ 三相輸出為空載時 數(shù)據(jù)取

5、值：Us=220V/50Hz R仁R2=R3=R4=1kk C1=1.835 卩 F，C2=5.505 卩 F測得：三相相位差約為120，符合題目要求仿真波形Timo電壓負載特性曲線電路 測量并作電壓-負載特性曲線 特性曲線數(shù)據(jù)分析當電阻增大時，電壓也隨之增大，如上圖。且電阻越大，測得電壓值越接近 110V（即電壓的變化幅度越來越?。?，直到電壓值逐漸趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定值在110V。 接近空載時的電壓輸出值。 證明設計的電路在空載時功耗最小如圖可知，隨著電阻的增大，有用功越來越小3若負載分別為感性或容性時，討論電壓-負載特性。 二相電容性取值：Us=220V/50Hz R1=2=530.5 Q 3=

6、 C2=6.0卩 F修改電路為特性曲線 Has (VfCl) 0 Max (VU2)C數(shù)據(jù)分析如圖可知當電容增大時，電壓隨之減小，并逐漸趨于穩(wěn)定。兩相間的相位差比較穩(wěn)定，電容值的變化對其并無太大影響，始終穩(wěn)定在90附近。且兩負載電容上的電壓值基本相同，所以圖中兩曲線基本重合。 二相電感性Q 3= C2=6.0卩 F 后的特性曲線取值：Us=220V/50Hz R1=2=530.5修改數(shù)據(jù)分析由圖中曲線趨勢可以看出隨著電感的增大，電壓值逐漸增大，直到電壓峰值達到220V附近時，隨著電感的增大，電壓又開始降低，但降低的速率比增大的 要慢，當電感取到非常大的值時，電壓逐漸趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定值為155V左

7、右，接近空載時的電壓輸出值。 三相電容性取值：Us=220V/50Hz R仁R2=R3=R4=Q C1=1.835 卩 F，C2=5.505卩 F 修改電路為E3特性曲線C數(shù)據(jù)分析由圖中曲線趨勢可以看出當電阻增大時，電壓也隨之減小，并逐漸趨于穩(wěn)定。 與電壓-負載（阻性）曲線一樣，三相間的值存在一定的差別。 三相電感性取值：Us=220V/50Hz R仁R2=R3=R4=1kQ C1=1.835 卩 F，C2=5.505 卩 F 修改電路為特性曲線L數(shù)據(jù)分析由圖中曲線趨勢可以看出隨著負載電感值的增大，電感兩端的電壓先增大后減小，最終趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定值在110V左右。實驗結論1. 負載為電阻性時，電

8、壓隨電阻的增大而增大并逐漸趨于穩(wěn)定；2. 負載為容性時，電壓隨電容的減小而增大并逐漸趨于穩(wěn)定；3. 負載為感性時，電壓隨電感的增大先增加后減小并逐漸趨于穩(wěn)定；4. 實驗過程中，穩(wěn)定值均接近空載時的電壓輸出值；5. 無論負載為何種性質，所設計的電路均為空載時功耗最小。6. 分相電路可以提供更多的接口，使各負載之間能夠分開，而不需要并聯(lián) 到同一單相電源上，使用電更安全。四、 裂相（分相）電路的實際應用（1）由實際應用可知，裂相電路主要作用為：1. 獲得旋轉磁場；2. 增加整流濾波效果；3. 存在于設備（主要為電機）中，一般稱移相電路?？捎秒娙?、電感獲得；4. 變頻器，可以把單相或三相電路，轉換為頻

9、率，電壓不同的單相或三相電路 此外，單獨的裂相電路非常少見。（2）實際例子:申請專利號CN93119639.6專利申請日1993.10.23名稱裂相整流電路及其應用摘要本發(fā)明屬于將單相電轉換成直流電的整流和可控整流電路，它由電源、電容、電感、變壓器、整流和可控整流器件等組成，它吸取了單相供電方便，多相整流 輸出直流平穩(wěn)，諧波少，功率因數(shù)高等優(yōu)點，而克服了單相和多相整流電路在某 些方面存在的缺點，它可解決電子鎮(zhèn)流器和開關電源等通常使用并聯(lián)電容器濾波 的單相整流電路中會存在輸入電流畸變大， 功率因數(shù)低對電網(wǎng)諧波污染極為嚴重 的問題，由于它們能獲得多相整流輸出電壓波形。因此某些場合可以不用濾波器。這

10、是一種用于將單相交流電轉換成直流電供給負載的裂相整流和可控整流 電路，它由一個由電容、電阻、電感和變壓器組成，可以將單相電源分裂成多相 電源的裂相電路，裂相電路中可以使用上述四種元件或部件的任何兩種或兩種以 上,或全部，多個整流和可控整流器件。它們以多相整流方式連接在單相裂相成 多相電路上組成多相整流，其輸出直流兩端連接有瀘波器和負載， 或只連接有負 載，裂相整流和可控整流電路的特征在于在單相交流供電電源 （包括可控調壓電 源）與多相整流電路（包括可控整流電路）之間連接有一個將單相分裂成多相裂 相的裂相電路或裝置。(3)優(yōu)點以三相電動機為例，三相電動機和機座同樣大小的單相電動機進行比較時 其輸出功率可大一倍，效率也高,而且三相電動機的