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(shè)計問題。此外，還會就裂相后電源接特性負(fù)載時的電壓功率變化數(shù)據(jù)進行分析和整理。關(guān)鍵詞：裂相電路；三相電源；對稱負(fù)載；單相電源 引言:裂相作為一種最基本的電工技術(shù)， 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(shù)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(yīng)用，將繼續(xù)對此做以研究。本文主要內(nèi)容分為兩大項：一單相裂兩相接空載及特性負(fù)載，二單相裂三相 接空載和特性

2、負(fù)載。實驗的理論依據(jù)參照 (馬鑫金 編著)中第144頁。在設(shè)計電路圖后，輸入pspice進行模擬仿真，并得出結(jié)論。正文：一、設(shè)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(fù)載(兩負(fù)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(shè)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(fù)載(兩負(fù)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(shè)計的電路在空載時功耗最小。3. 若負(fù)載分別為感性或容性時，討論電壓-負(fù)載特性。4. 論述分相電路的用途，并舉一例詳細(xì)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(fù)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(fù)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小），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(shè)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(dāng)越來 越接近空載時的功耗，而空載就相當(dāng)于負(fù)載無窮大，由此可以證明設(shè)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(fù)載特性曲線電路 測量并作電壓-負(fù)載特性曲線 特性曲線數(shù)據(jù)分析當(dāng)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(shè)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(fù)載分別為感性或容性時，討論電壓-負(fù)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(dāng)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(fù)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(dá)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(dāng)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(dāng)電阻增大時，電壓也隨之減小，并逐漸趨于穩(wěn)定。 與電壓-負(fù)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(fù)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(jié)論1. 負(fù)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(fù)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(fù)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(fù)載為何種性質(zhì)，所設(shè)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(fù)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(yīng)用（1）由實際應(yīng)用可知，裂相電路主要作用為：1. 獲得旋轉(zhuǎn)磁場；2. 增加整流濾波效果；3. 存在于設(shè)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(zhuǎn)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(yīng)用摘要本發(fā)明屬于將單相電轉(zhuǎn)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(guān)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(yán)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(zhuǎn)換成直流電供給負(fù)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(fù)載， 或只連接有負(fù) 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(diào)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