一．摘要：
本文主要介紹了從單相電源中獲取二相、三相電源的分相法，給出電路元件引數及計算公式，對外加負載為線性電阻，容性負載及感性負載與電壓的關係進行研究，給出容性及感性電阻對於電壓影響的解決方法。
二. 關鍵詞：
分相電路單相電源二相電源三相電源相位差
三. 引言：
三相電路具有很多優越性，廣泛應用與國民生產及人們的日常生活的各個領域中。但實際上，一般民用供電線路，照明電路及許多小功率用電負載都採用單相制，使許多裝置及產品的應用受到了很大的限制。因此將單相電源裂相成兩相特別是三相電源是具有重大的意義。
由電路理論可知，電容元件及電感元件可以改變交流電的相位，再加上其只儲能不耗能的特點，從而成為理想的裂相元件。本文通過對將單相電源裂相成兩相及三相電源的研究，由單相電源得到了所需要的兩相及三相對稱電源。
四. 正文：
1.分相電路的設計要求：
1）將單位交流電源（220v、50hz）**成相位差為90°的兩相電源。
①兩相輸出空載時電壓有效值相等，為150*（1±4%）v；相位差為90°*（1±2%）。
②測量並作電壓—負載（兩負載相等，且為電阻性）特性曲線，到輸出電壓150（1-10%）v；相位差為90°*（1-5%）為止。
③測量證明設計的電路在空載時功耗最小。
2）將單位交流電源（220v/50hz）**成相位差為120°對稱的三相電源。
①兩相輸出空載是電壓有效值相等，為110*（1±4%）v;相位差為120°*（1±2%）。
②測量並作電壓—負載（三負載相等，且為電阻性）特性曲線，到輸出電壓110*（1-10%）；相位差為120°（1-5%）為止。
③測量並證明設計的電路在空載是功耗最小。
3)若負載分別為感性或容性時，討論電壓—負載特性。
4)論述分相電路的用途，並舉一例詳細說明。
2.將單相電源**為二相電源
將電源us**成u1和u2兩個輸出電壓，圖1所示為rc橋式分相電路原理的一種，可將輸入電壓路us**成u1和u2兩個輸出電壓，且使u1和u2相位差成90°。
注：電路圖中c1=10μf,c2=10μf,r1=0.32kω,r2=0.32kω
其中r1 c1= r2 c2=rc
r c需要調整數值，二相電壓有效值才能近似相等，但需滿足上公式。
rc值調整表
圖4為二相在示波器上的波形圖
①負載為線性電阻時負載-電壓關係表:
電壓與線性負載的關係曲線(電腦擬合)：
如上表，當負載為線性電阻，且rl1=rl2時;
1. 兩電阻的電壓變化基本相等，曲線近似重合；
2. 負載很大時，兩負載電壓接近理論計算值。
電路消耗功率與負載的關係表：
功率與負載的關係圖(電腦擬合)：
如上表，可以看出當負載→∞,即電路空載時,電路功耗最小,趨近於152w.
②負載為感性時負載-電壓關係表:
電壓與感性負載的曲線關係圖(電腦擬合)：
如上圖，當負載為感性電阻時：
1.兩負載的電壓基本相等，電壓曲線近似重合；
2.感性負載兩端電壓增長趨勢為先增後減，最後趨於一常數，值與線性電阻的趨值相同。
③負載為容性時負載-電壓關係表:
電壓與容性負載的曲線關係圖(電腦擬合)：
如上圖，當負載為容性電阻時，
1. 兩負載的電壓基本相等，電壓曲線近似重合；
2.隨著電容值的增大，電壓逐漸減小，裂相所得電壓達不到所需值，因此裂相所得電壓只適合值較小的容性電阻。
3.將單相電源**為三相電源
電路原理圖如下：
從以上向量圖中可見，b和c兩點的軌跡是在圓周上變化，只要使電流i2與i1相位差成60°；使電流i3與i1相位差成30°，則可使電壓ua、ub、uc成對稱三相電壓。
可利用公式
xc2/r2=tan60° xc3/r3=tan30°
圖6 單相電源分三相電路圖
圖中元件引數：c1=c2=32μf, r1=r2=1kω, r3=57.46ω, r4=172.38ω
三相電壓波形圖：
如圖，三相電壓相位差為120°.
①負載為線性電阻時負載-電壓關係表:
電壓與線性負載的關係曲線(電腦擬合)：
通過對資料測量及生成曲線分析可知：
1．三相所得三條曲線基本重合；
2．當外加負載阻值較大時所得的電壓值更加接近分相空載所得電壓110伏。
電路消耗功率與負載關係：
功率與負載的關係圖(電腦擬合)：
通過對資料測量及生成曲線分析可知：
外加負載電阻阻值越小,電路所消耗的功率越大,隨著電阻阻值的增加電路消耗功率減小，最後趨於不變。
②負載為感性時負載-電壓關係表:
電壓與感性負載的曲線關係圖(電腦擬合)：
通過對資料測量及生成曲線分析可知隨著l的增大，電壓呈現先增後減的趨勢；最後趨於常數；觀察生成的曲線發現在l1，l2，l3取一定值時可獲得最大電壓值。引起的原因是rc橋式電路利用電容進行裂相，而當外加負載為電感時，負載電感與電路中的電容相互作用影響，當發生諧振時獲得最大電壓值。
③負載為容性時負載-電壓關係表:
電壓與容性負載的曲線關係圖(電腦擬合)：
通過對資料測量及生成曲線分析可知外加容性負載對電壓影響很大，隨著電容值的增大，電容兩端的電壓值遞減，無法得到理想的分壓電壓，可見此rc橋式電路只適用與外加容性負載比較小的情況。
五. 結論
通過本實驗可得到以下結論：
1．利用rc，rl橋式電路裂相時裂相電路裡所用的電阻相當與電源的內阻，因此在選擇引數是應該使此內阻越小越好。可以通過增大電容c來減小內阻。
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