1、裂相電路的研究摘要：本文對裂相電路的基本原理進行簡單的研究探討，為實際應用提供一些理論支持。主要是研究如何將一個單相的交流電源分裂成多相交流電源的問題。通過實驗，研究裂相后的電源接不同性質負載時電壓的變化。并附上了電路圖和有關數據。分相電路可以把單相交流電源分裂成具有相位差的多相電源，且多相電路性能穩定，于單相電路相比有很多的優越性，在各種場合都有應用。在只有單相電源，而儀器設備必須使用多相電源時，如何將單相電轉換為多相電就成了一個必須解決的問題，所以研究裂相分相電路有很大的價值。關鍵詞：兩相電源，三相電源，裂相電路。引言：本文以虛擬為主，對如何將單相交流電源分裂為具有一定相位差的兩相和三相交

2、流電源進行了研究。通過實驗，研究裂相后的電源接不同性質負載時電壓的變化。正文：一:將單相交流電源（220V/50HZ）分裂成相位差為90度的兩相電源。將單相交流電源分裂成大小相等、相位差為90 o 的兩相輸出的電路原理如圖（1）所示，圖（2）圖（2）UsasssUl1111123l111U2R1C11R2C2圖（1）UsU2Ul1111123l111圖中輸入電壓Us 為交流電，輸出電壓為U1、U2， 由圖知它們的關系有：對輸入電壓Us而言，輸出電壓U1和U2的相位為：或者為：則必有 一般而言，與角頻率w無關，但為使U1和U2數值相等，可令當上述兩條件都滿足時則單相交流電被分裂成大小相等、相位差

3、為90 o的兩相交流電。 以下是上述設計的仿真電路圖：參數： R1=663， R2=663 C1=4.8uF C2=4.8uF如下兩圖所示，兩相輸出空載時電壓有效值相等，為155歐姆，相位差為90 o。如下圖所示，為帶負載時的電路圖。兩負載相位差為90 o電壓負載實驗數據R/千歐U1/VU2/VP1/WP2W2.50 136.341 136.313 7.459 7.437 3.00 139.327 139.295 6.493 6.471 3.50 141.500 141.473 5.744 5.722 4.00 143.161 143.129 5.147 5.125 4.50 144.479

4、144.448 4.662 4.639 5.00 145.538 145.507 4.260 4.237 5.50 146.401 146.361 3.921 3.898 6.00 147.145 147.113 3.632 3.609 6.50 147.763 147.730 3.383 3.360 7.00 148.300 148.265 3.166 3.142 7.50 148.767 148.739 2.975 2.951 8.00 149.183 149.151 2.806 2.782 8.50 149.547 149.514 2.654 2.631 9.00 149.861 149

5、.829 2.519 2.496 9.50 150.160 150.127 2.397 2.374 負載和電壓的曲線關系負載和功耗的曲線由實驗數據可以證明設計的電路在空載時功耗最小二：將單相交流電源分裂成相位差為120度對稱的三相電路。1，兩相輸出空載時電壓有效值相等，為110V；相位差為120度。該試驗電路圖為：R3RR3R2C2R1R1ACOBUsC3UsUcUAUB圖（7） 圖（8）對該圖相位差分析如下：Xc2/R2=tan60Xc3/R4=tan30此時滿足UA、UB、UC相位差為120以下是仿真電路圖參數：R1=R2=R3=R4=1000 C2=1.8387uF C3=5.5162u

6、F以下兩圖表示的是兩相輸出空載時電壓有效值相等，為110V，相位差為120如下圖所示，為帶負載時的電路圖。兩負載相位差為120 電壓負載實驗數據R/千歐U1/VU2/VU3/VP1/WP2/WP3/W0.300 107.818 90.087 99.544 3.877 2.705 3.303 0.350 108.301 92.256 101.201 3.353 2.433 2.918 0.400 108.640 93.977 102.169 2.953 2.210 2.611 0.450 108.877 95.422 103.057 2.636 2.025 2.362 0.500 109.076

7、 96.614 103.773 2.381 1.868 2.155 0.550 109.217 97.618 104.364 2.170 1.733 1.981 0.600 109.326 98.475 104.846 1.993 1.617 1.833 0.650 109.407 99.227 105.254 1.843 1.516 1.706 0.700 109.484 99.881 105.614 1.713 1.426 1.594 0.750 109.542 100.454 105.917 1.601 1.346 1.497 0.800 109.589 100.969 106.175

8、1.502 1.275 1.410 0.850 109.625 101.435 106.409 1.415 1.211 1.332 0.900 109.658 101.851 106.621 1.337 1.153 1.264 0.950 109.688 102.219 106.796 1.267 1.101 1.201 1.000 109.748 102.596 106.997 1.204 1.053 1.145 負載和電壓的曲線關系負載和功耗的曲線由實驗數據可以證明設計的電路在空載時功耗最小三：負載為感性或容性時的電壓負載特性。 (以裂三項為例)1.負載成感性時，仿真電路如圖所示電感電壓實

9、驗數據L/mHU1/VU2/VU3/V50 9.649 3.650 6.202 100 20.303 7.708 12.794 200 44.326 17.092 26.774 400 94.820 38.916 52.039 500 114.426 49.173 59.694 800 140.535 71.564 64.491 1000 144.412 82.595 64.899 1500 147.299 105.261 81.285 2000 147.945 118.856 104.190 5000 128.367 120.748 133.784 10000 115.320 117.968

10、 126.045 20000 111.139 115.623 118.232 50000 110.146 112.661 113.126 電感電壓曲線由表格中測得的數據可知在電感較小時, U1, U2,U3都較小,隨著電感的不斷增大, UC不斷增大, 三個電壓都是先增大后減小,在電感很大時,三者電壓都與110V很接近.,由虛擬實驗的示波器顯示三個電壓之間的相位差也在變化,最后達到1202.負載成容性時仿真電路如圖所示電容電壓實驗數據C/uFU1U2U30.5110.213 101.236 103.704 1109.887 91.880 99.778 2106.704 76.253 94.045 592.998 51.480 79.360 10 75.915 35.005 61.183 20 55.199 22.541 41.445 50 29.684 11.399 20.755 100 16.570 6.288 11.235 200 8.762 3.315 5.811 500 6.624 1.370 2.391 1000 1.832 0.092 1.204 2000 0.926 0.350 0.605 5000 0.370 0.140 0.243 電容電壓曲線由表中數據可知,隨著電容值的不斷增大, U1 ,U2 ,U3 都不斷減小,直到減小為零,這是因為電容