实验2、功率因数的提高(含数据)

功率因数的提高

一. 实验目的

1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。

2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。

3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。

二. 实验内容

1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。

分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。 表5-1

被测阻抗

测量值

电路等效参数

U （V ）

I （A ） P （W ） cos φ Z

（Ω） R （Ω） L (mH) 两个白炽灯R 90 0.1171 10.5 1.00 768.6 768.5 0 电感线圈L 90 0.3565 6.64 0.21 252.5 53.0 785.8 L 与R 串联 90

0.1117

9.61

0.96

805.7

773.5

718.1

2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。

图5-2

表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据

电容

测量数据

uF U(V) I(mA) I RL (mA) I C (mA) P(W) cos φ 2 90 302.8 356.3 57.5 7.05 0.257 4 90 250.0 356.3 113.2 7.06 0.313 6 90 199.8 357.2 169.9 7.10 0.393 8

90 148.7 354.7

230.1 7.07 0.529

U *

220V

W

I *

Z

表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据

三.注意事项

1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。

2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。

四.实验设备

（1）功率表1只

（2）数字万用表1台

（3）电量仪1台

（4）白炽灯1只40W /220V

（5）电感线圈1只

（6）电容器5只0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V

五.实验报告要求

1．完成表格中的数据计算。

2. 以电容C的值为自变量，绘制cosφ曲线。此处cosφ是指负载端的功率因数，包括电容器。

3. 根据一组实验数据分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。

4．讨论改善电路功率因数的意义和方法。

1.数据计算见表格；

2.根据表5-2和表5-3绘制出C-cosφ散点图，并进行三次样条插值得到C-cosφ曲线。

图5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C电路的C-cosφ曲线图5-4 电感阻抗L两端并联电容C电路的

C-cosφ曲线

3.选择表5-2中第4组数据

4.1）为了最大程度利用发电机的容量