电子电工综合实验 南理工.docx

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电子电工综合实验南理工

电子电工综合实验

裂相（分相）电路

姓名：

班级：

090422

学号：

090422

日期：

2011·4·23

裂相（分相）电路

摘要：

1、把单相交流电源转为两相三相，或更多的电路称裂相电路。

可以用阻容裂相，也可以用计算机加辅助电路裂相（如变频器）。

裂相（分相）电路主要由电阻和电容组成，它拥有很多与单相相同和不同的优点，对比起单相电路而言，克服了很多单相的缺点，是一种运输稳定，安全简单的电路，这次这个课题是研究将单相交流电源分裂成二相交流电源的方法。

由于电容、电感元件两端电压和通过他们的电流的相位差恒定为90°，将电容（电感）和与之串联的电阻分别作为电源，这样就可以达到了把单相交流电源分裂成两相交流电源的目的。

将单相电源变为二相或者三相，电源相位差一定，有利于完成某些特定电路，也能更好的利用。

关键词：

单相电源二相电源裂相

2、引言

科技发展之迅猛，必将多各种电源有所要求，也许现在实际应用还不是很多，但是随着其他科技的创新和发展，裂相电路的潜力终将会被发掘。

裂相作用：

获得旋转磁场，增加整流滤波效果，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。

变频器，可以把单相或三相电路，转换为频率，电压不同的单相或三相电路，裂相电路比较简单,可输出一定功率,能提高功率因数,而且由于是单相电源,易于稳压和调压,故可方便地实现三相稳压和调压。

推广使用这种裂相电路,将会大大改善小功率家用电器的性能.

3、正文

目的：

将单相电源分裂成两相

实验原理：

把电源Us分裂成U1和U2两个输出电压。

如下图为RC桥式分相电路原理的一种，它可以将输入电压Us分裂成U1和U2两个输出电压，且使U1和U2的相位差为90°

电路图如下：

图中输出的电压U1和U1分别与输入电压Us为

对输入电压Ｕｓ而言，输出电压Ｕ1和Ｕ2与其的相位为：

或

由此

若

Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2Ｃ2＝ＲＣ

则必有

一般而言，

和

与角频率无关，但为使Ｕ1和Ｕ2数值相等，可令

实验过程：

电路图与数据图表

其中单相电源为220V./50HZ

1、空载时电压的有效值分别为153.103V和153.128V，满足电压150（1

4%）；相位差为90°（1+2%）

2、负载电阻为可变,，研究电压与负载关系以及功率与负载关系

电压与负载

1、电压与电阻负载

R/Ohm

5

10

50

100

500

1000

2000

U1/V

1.442

2.864

13.563

25.379

80.384

107.307

127.220

U2/V

1.457

2.894

13.721

25.692

81.334

108.284

127.974

（图中两线几乎重合）

2、电压与电容负载

C/uF

5

10

15

20

50

100

U1/V

90.858

62.236

46.944

37.584

16.944

8.860

U2/V

90.720

62.291

47.074

37.742

17.119

8.938

（图中两线几乎重合）

3、电压与电感负载

L/mH

10

20

50

100

500

1000

U1/V

0.916

1.839

4.655

9.504

55.534

125.772

U2/V

0.926

1.859

4.708

9.622

56.770

130.510

由实验数据表可知，当负载为电阻时，随着负载值的不断增大，电压表U1和U2的读数不断增大，和阻值成正比；当负载为电容时，随着电容容抗的不断增大，电压表U1和U2的读数不断减小，和容抗成反比关系；当负载为电感时，随着电感感抗的不断增大，电压表U1和U2的读数不断增大，和感抗成正比关系

电路负载与功率

R

50

100

200

500

800

1000

2000

P1

3.679

6.441

9.982

12.923

12.330

11.515

8.092

P2

3.765

6.601

10.240

13.231

12.553

11.726

8.189

R

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

P1

6.088

4.856

4.032

3.445

3.006

2.666

2.395

P2

6.141

4.850

4.056

3.462

3.019

2.676

2.403

由数据可知，功率先随着电阻的增大而增大，到达峰值后随电阻的增大逐渐减小，空载时负载无穷大，所以负载时功率最小

2、分相电路的用途，举例说明

荧光灯电子镇流器：

裂相电路可以应用于荧光灯电子镇流器，它是用直流来点荧光灯等电子镇流器的电路。

使用这个裂相电路图，只要增加四个元器件，不但功率因数可以提高到0.8以上，而且铁芯电感L中流过的电流可以减小一半，因而时铁芯电感的用铜量和用铁量降低，损耗减小。

这是由于荧光灯的直流电流由通过电感和通过电容两条整流电路提供。

通过电感L的感性的感性电流和通过电容的电容性C的容性电流在电网中的相叠加，从而提高了功率因数，降低损耗，并且供电电压平稳。

图中电阻R是为限制电容C的峰值电流而设计的。

此外，此电路图还可以用来点亮高压汞灯和高压钠灯

4、结论

1、

三相电动机和机座同样大小的单相电动机进行比较时,其输出功率可大一倍,效率也高,而且三相电动机的瞬时功率和瞬时转矩等于平均功率和平均转矩而保持为常数,故运转平稳,另外,三相电动机倒转、顺转控制均较方便,但在许多民用及教学演示等场合,往往没有三相电源。

本文所介绍的裂相电路,在一定条件下可以在单相电源的作用下获得对称的三相电源,从而,使仅有单相电源供电的场合,能够运用三相电动机。

本文提供的两种。