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文檔簡介
1、<p> 標題 裂相(分相)電路 </p><p> 摘要 一、 按要求設計電路:將單相交流電源(220V/50Hz)分裂成相位差為90 °的兩相電源。滿足:兩相輸出空載時電壓有效值為150×(1±2%)V;相位差為90 °×(1±2%);</p><p> 二、用MULTIS
2、IM 7.0軟件對所設計的電路進行仿真,測試電路;</p><p> 三、在仿真條件下,進行如下實驗:</p><p> ?、拧y量并作電壓——負載(兩負載相等,且為電阻性)性曲線,到輸出電壓150×(1±2%)V;相位差為90 °×(1±2%)為止;</p><p> ?、?、測量證明設計的電路在空載時功
3、耗最??;</p><p> ?、?、若負載分別為感性或容性時,討論電壓——負載特性。</p><p> 四、討論裂相(分相)電路。</p><p> 關鍵詞 裂相 單相交流電源 兩相電源 相位差 電壓有效值 仿真 特性曲線 負載 感性 容性 功耗</p><p> 引言 本文是一篇報告性質(zhì)的論文,概括和總結(jié)了裂相電路的設計過程
4、、仿真驗證及在仿真的平臺上進行的各項實驗。由仿真實驗得到數(shù)據(jù),列表作圖,再由圖形分析得出相應的結(jié)論。電路的設計原理參考了由馬鑫金老師主編的《電工儀表與電路實驗技術》一書,MULTISIM 7.0軟件的使用參考了由王冠華老師主編的《MULTISIM 10電路設計技術及應用》一書,于網(wǎng)上查找了有關裂相電路的作用的介紹。</p><p> 正文 一、電路設計</p><p> 原理:依
5、如下電路原理圖可將電源Us分裂成U1和U2兩個輸出電壓,且使U1和U2相位差為90 °。</p><p> 輸出電壓U1和U2分別和輸入電壓比為:</p><p> 對于輸入電壓Us而言,輸出電壓U1和U2的相位為:</p><p><b> 或</b></p><p><b> 由
6、此</b></p><p><b> 若</b></p><p><b> 則必有</b></p><p> 一般而言,和與頻率角無關,但為使U1和U2數(shù)值相等,可令</p><p> 取C1=C2=47uF,可得R1=R2=67.7255ohm</p><p
7、><b> 二、仿真測試</b></p><p><b> 仿真線路如下圖:</b></p><p><b> 仿真結(jié)果如下圖:</b></p><p> 在電路中接入示波器可判斷相位差,萬用表可讀得輸出電壓有效值。</p><p><b> 三、作U
8、——R圖</b></p><p><b> 仿真線路如下:</b></p><p> 在電路中接入可變電阻,改變電阻值的大小,可得到與之對應的一組電壓——電阻數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)表格列如下。</p><p> 利用Excel軟件作圖如下:</p><p> 可見,當電阻值大于1K歐姆時曲線比較平緩,近似于一條
9、平行于X軸的直線,電壓值穩(wěn)定在155V左右,雖電阻值的減小略微呈下降趨勢。但是在1K歐姆向下時,電壓雖阻值的變化幅度加大,表現(xiàn)在圖上為一條較陡的曲線。</p><p><b> 四、功率探究</b></p><p><b> 仿真線路如下:</b></p><p> 在電路中接入功率表,改變負載阻值大小,可得到與之對
10、應的一組功率——電阻數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)表格列如下。</p><p> 利用Excel軟件作圖如下:</p><p> 由上圖可知,隨著負載增大,功耗程下降趨勢,空載時功耗最小為零。</p><p> 五、作U——L(C)圖</p><p><b> 仿真線路如下</b></p><p> 將電
11、阻負載改為電感(或電容),改變其值大小,得一組與之對應的數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)表格分別列如下。</p><p> 利用Excel軟件作圖如下:</p><p> 利用Excel軟件作圖如下:</p><p><b> 六、裂相價值</b></p><p> 在許多物理學與電工學教學演示及家庭民用等場合 ,往往沒有三相動力電
12、源 ,而只有單相電源 ,為了能利用單相電源為三相負載供電 ,一些電工學教科書提出L -C裂相電路或者R -C裂相電路 ;也有文獻對單相電源用于三相負載的裂相電路作過一些有益的討論 ,但理論上不夠深入 .由于家用電器越來越多的進入人們的日常生活 ,而生活和工作中一般沒有三相動力電源 ,只有單相電源 ,如何利用單相電源為三相負載供電 ,就成了值得深入研究的問題了。</p><p> 結(jié)論 本實驗課程是對上學期電
13、路課程回顧總結(jié),對所學電路知識的綜合應用。并且學習和使用了MULTISIM 7.0(10)這一軟件。為今后我們學習數(shù)字電路,模擬電路打下基礎。關于這篇論文,可以說是大學以來完成的第二篇比較正規(guī)的論文,先前一篇是VC++課程設計的論文,兩篇論文的內(nèi)容都是與設計有關的,旨在開發(fā)培養(yǎng)我們的創(chuàng)造性思維能力。雖然在完成兩個設計時,都或多或少地參考了書上提供的參考方案,但是卻都是經(jīng)過獨立思考認真分析的基礎上完成的,可以說是受益匪淺,因為學習任何一種
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