裂相电路的研究与仿真

1、裂相（分相）电路的研究与仿真摘要：本实验通过仿真软件Mulitinism7，研究了将单相电源分裂成两相、三相，以及负载分别为阻性，容性，感性时，负载两端的电压变化，及负载消耗的功率变化，得出了相应的结论，分析了分相电路在实际中的应用。 关键词：分相 两相 三相 负载 功率 阻性 容性 感性 正文：一、实验原理：电抗元件如电感和电容，通过其的电流和其两端的电压有固定的相位差。通过电容的电流超前其两端电压相位90度，通过电感的电流滞后其两端电压相位90度。因此，通过电阻和电容的组合，可以将单相交流电分成两相相位差为90度大小为150V和分为三相相位差为120度大小为110V的电源。本实验采用Mul

2、tinism7对整个分相实验进行仿真，因此，实验过程中所用到的电路元件如交流电压表、电流表、功率表，电阻，电容均为理想元件。1、 将单相交流电源（220V/50Hz）分裂成相位差为90度的两相电源2、 单相电源分裂成三相二、仿真过程及实验数据:按原理图方式连接电路图，选取标示值的理想元件。1、 将单相交流电源（220V/50Hz）分裂成相位差为90度的两相电源（1） 两相输出穿戴时电压有效值相等，为150×（1±2%）V；相位差为90°×（1±2%） (2)测量并做电压负载（两负载相等，且为电阻性）特性曲线，到输出电压150×（1-1

3、0%）V，相位差为90°×（1-5%）R/千欧11.522.533.5U1/伏98.407113.203122.045127.881132.007135.073U2/伏81.66598.329109.081116.514121.949126.079P/瓦40.17939.97639.98740.01240.08540.118UR1/伏139.097135.977136.365137.638139.046140.371R/千欧44.555.567空载U1/伏137.438139.317140.845142.111143.178144.874155.566U2/伏129.316

4、131.902134.034135.819137.343139.755155.445P/瓦40.12640.17440.21140.23840.20340.23540.339UR1/伏141.555142.599143.514144.318145.027146.215155.406(3)数据分析：1、 电压负载（阻性）特性曲线： 2、 相位差负载（阻性）特性：3、 功耗负载（阻性）特性：2、 将单相交流电源（220V/50Hz）分裂成相位差为120°对称的三相电源（1）两相输出空载时电压有效值相等，为110×（1±2%）V，相位差为120°×（

5、1±2%）（2） 测量并做电压电压负载（三负载相等，且为电阻性）特性曲线，到输出电压110×（1-10%）V，相位差为120°×（1-5%） R/欧姆300600900130016001900UOA/伏91.259101.605105.181107.227108.008108.498UOB/伏71.00685.24791.51696.01198.11699.648UOC/伏67.84984.95592.49197.62599.891101.469UAB/伏149.327168.394175.466179.954181.874183.196UBC/伏119

6、.561148.681161.132169.558173.283175.887UAC/伏129.139152.959163.664171.141174.511176.887P/瓦163.475156.563154.871154.309154.074153.864 R/欧姆230026002900330036003900UOA/伏108.911109.105109.271109.421109.503109.569UOB/伏101.151102.011102.714103.475103.947104.353UOC/伏102.948103.972104.411105.091105.501105.84

7、9UAB/伏184.43185.109185.651186.221186.565186.858UBC/伏178.341179.701180.787181.935182.631183.223UAC/伏179.143180.399181.405182.471183.121183.671P/瓦153.849153.843153.652153.648153.647153.646R/欧姆4300空载UOA/伏109.639110UOB/伏104.815109.961UOC/伏106.236109.938UAB/伏187.186190.436UBC/伏183.885190.444UAC/伏184.2881

8、90.418P/瓦153.644153.641(3)数据分析：1、电压负载（阻性）特性曲线： 2、相位差负载（阻性）特性：3、功耗负载（阻性）特性：（4）负载分别为感性或容性时，电压负载特性： L/H0.51234510UOA/伏124132126120116114111UOB/伏119151128119117115113UOC/伏64171143136131127118C/微法0.5124510UOA/伏110110110109108100UOB/伏10710498858063UOC/伏10610297908875分析：3、分相电路的用途：（1）分相电路可以提供更多的接口，使各负载之间能够分

9、开，而不需要同时并联到哪一单相电源上，用电更名安全。阻性负载时，负载越大，得到的电压越稳定，越接近理论值。空载时，电阻趋向无穷大，此时功耗最小。（3） 三相电动机和机座同样大小的单相时机进行比较时，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，但在民用及教学演示等场合，往往没有三相电源。这时用分相电路即可在一定条件下，在单相电源的作用下获得对称的三相电源，从而，使仅有单相供电的场合，能够运用三相电动机。（4） 在只有单相电源又需要多相电源的地方就得用分相电路。对于使用小功率单相电机的家用电器如家用洗衣机、窗式空调、吸尘器及电风扇等，若将单相异步电动机换为三相异步电动机，由于其负载较为固定，使用这种裂相电路可大大改善其性能并且能够获得一定的社会经济效益。但须说明的是，对于负载经常变动的大功率的用电器一般来说使用这种裂相电路是不适宜的。因为这种裂相电路的元件也要随之作范围的变动，调整很难实现。（5） 在单相异步时机里，需要不同的相位的以形成移进磁场或者旋转磁场，