南京理工大学
电工电子实验报告
裂相电路实验报告
（姓名：马爱华 学号：1010190108）
摘要：从裂相电路出发，深入研究将单相交流电源（220V/50HZ）分裂成相位差
为90度的二相电源，并保证二相输出空载时电压有效值相等，为150V±5%；相位差为90°±2%。进而在原电路基础上改变负载(电阻性)作出电压与负载特性曲线。并讨论在负载为电容或电感时电压与负载的特性曲线。最后分析并证明此电路在空载时最小。
引言：本论文主要是对利用单相交流电源得到具有一定相位差的多相交流电源
的研究。
关键词： 裂相电路 单相电源 两相输出 三相输出 负载 空载 功率 正文：
一、设计要求
1、将单相交流电源（220V/50Hz）分裂成相位差为90°的两相电源。
（1）两相输出空载时电压有效值相等，为150V左右；相位差为90°左右 。
（2）测量并作电压——负载（两负载相同，且为电阻性）特性曲线，到输出电压为135V；相位差为85°左右为止。 (3)测量证明设计的电路在空载时功耗最小。
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 110V左右；相位差为120°左右。 （2）测量并作电压——负载（三负载相同，且为电阻性）特性曲线，到输出电压为 100V左右；相位差为120°左右为止。 (3)测量证明设计的电路在空载时功耗最小。
3、若负载为感性或容性时，讨论电压——负载特性。 4、论述分相电路的用途，并举一例详细说明。 二、实验原理
1、将单相电源分裂成相位差为90°的两相
（1）运用RC桥式分相电路将输入电压U分裂成U1和U2两个输出电压， 且U1和U2相位差为90°，电路图如下：
C2 UR1 R2 C1UlU2
图中输入电压Us 为交流电，输出电压为U1、U2。 由图知它们的关系有：
1 U11j?c?? 1Us1???R1C1?2R? j?c
1U2Us?R21j?c2?R2?11?1????R2C???2
2对输入电压Us而言，输出电压U1和U2的相位为：
?1??arctanwR1C1?2?arctan1wR2C2
或者为：
cot?2?wR2C2??tan(?2?90)由此??2?90?-arctanwR2C2若R1C1?R2C2?RC?
则必有 ?1-?2?90?
一般而言，?1和?2与角频率w无关，但为使U1和U2数值相等，可令
wR1C1?wR2C2?1
当上述两条件都满足时则单相交流电被分裂成大小相等、相位差为90 o的两相交流电。
（2）实验过程
A、模拟电路如下：
交流电压表的示数为155.392V和155.241V，在误差范围内。
B、在用Multisim软件仿真时先选择元器件，连接后用示波器显示两相输出的波形，在进行仿真时根据书上所给的公式大概计算电阻和电容的值，然后慢慢修改数据，直到输出符合要求的波形。 示波器截图
