改善功率因数的实验(华电版)
实验5改善功率因数实验
改善功率因数实验14020211 黄美星一．实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2．掌握日光灯电路的工作原理及电路连接方法。
3．通过测量电路功率，进一步掌握功率表的使用方法。
4．掌握改善日光灯电路功率因数的方法。
二．实验原理1．如图10—１所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，R U 与CU 保持有90°的相位差，即当阻值Ｒ改变时，R U 的相量轨迹是一个半圆，U ,C U 与RU 三者形成一个直角形的电压三角形。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。
2．功率因数的提高在正弦交流电路中，只有纯电阻电路，平均功率P 和视在功率S 是相等的。
只要电路中含有电抗元件并处在非谐振状态，平均功率总是小于视在功率，平均功率与视在功率之比称为功率因数，即22cos cos ϕϕλ===UIUI S P 可见功率因数是电路阻抗角2ϕ的余弦值，并且电路中的阻抗角越大，功率因数越低；反之，电路阻抗角越小，功率因数越高。
功率因数的高低反映了电源容量被充分利用的情况。
负载的功率因数低，会使电源容量不能被充分利用；同时，无功电流在输电线路中造成损耗，影响整个输电网络的效率。
因此，提高功率因数成为电力系统需要解决的重要课题。
实际应用电路中，负载多为感性负载，所以提高功率因数通常用电容补偿法，即在负载两端并联补偿电容器．当电容器的电容量C 选择合适时，可将功率因数提高到1。
日光灯电路中，灯管与一个带有铁芯的电感线圈串联，由于电感量较大，整个电路的功率因数是比较低的，为了提高功率因数，我们可以在灯管与镇流器串联后的两端并联电容器实现。
三．实验设备1．40W 日光灯管、座 1套 (实验台顶部)； 2．40W/220V 白炽灯 1只 3．镇流器1只； 4．熔断器2只，启辉器1只；5．EEL-52元件箱单元板1块； 6．数字交流电流表（0～3A ）1只； 7．数字交流电压表（0～500V ）1只； 8．数字功率表/功率因数表1块； 9．强电导线若干。
改善功率因数实验报告
改善功率因数实验报告
本次实验的主题是改善功率因数。
实验的目的是通过建立改善的功率因数来提高系统效率。
实验双方分别为主用电方和供电方。
主用电方使用电动机和供电方使用变压器。
实验中，用变压器的回路来改善功率因数，使用耐压测试母线输入电压的波形优势。
以负载为实验不同状况下用户应及时检测电网电压，并对比不同变压器改善功率因数后的电力效果和电网状态。
采用了几种不同改善功率因数的方法，它们分别是使用低功率因数补偿技术、使用容拓散电容器以及使用回路函数变压器等。
主要利用这些改善功率因数的方式，来提高系统的效率，提高电网的可靠性，以及提高电力效果。
经过对实验结果分析，使用回路函数变压器改善功率因数后，实验结果表明电力效果有了非常显著的改善，也使用电网可靠性有了很大提高。
使用容拓散电容器改善功率因数后，实验也具有很大的提高，但相较于回路函数变压器提升的幅度略有下降。
功率因数的改善实验报告
功率因数的改善实验报告功率因数的改善实验报告引言：功率因数是电力系统中一个重要的参数，它是用来衡量电路中有功功率和视在功率之间的关系。
功率因数的大小直接影响电路的效率和稳定性。
在实际应用中，许多电气设备的功率因数较低，导致电网负荷加重、能源浪费和环境污染。
因此，改善功率因数是一项重要的工作，本次实验旨在通过改变电路中的电容器来提高功率因数。
材料与方法：1. 实验仪器：交流电源、电容器、电阻箱、电流表、电压表、功率因数表。
2. 实验步骤：a. 将交流电源接入电路，通过电阻箱调节电流大小。
b. 测量电路中的电压、电流和功率因数。
c. 添加电容器，改变电路中的电容值。
d. 重复步骤b，记录不同电容值下的电压、电流和功率因数。
实验结果：通过实验测量，我们得到了不同电容值下的电压、电流和功率因数的数据。
在没有电容器的情况下，功率因数为0.75；添加电容器后，功率因数逐渐提高，最终达到了0.95。
讨论：功率因数的改善是通过添加电容器来实现的。
在交流电路中，电容器能够储存和释放电能，从而平衡电流和电压之间的相位差，提高功率因数。
当电容器连接到电路中时，它会吸收电流的超前分量，然后在电压达到峰值时释放储存的能量，使电流和电压保持同相位。
这样，电路中的有功功率和视在功率之间的关系得到改善，功率因数得到提高。
实验中我们发现，随着电容值的增加，功率因数逐渐提高。
这是因为较大的电容器能够吸收更多的超前电流，并在电压峰值时释放更多的能量，从而更有效地平衡电流和电压之间的相位差。
然而，当电容值过大时，电容器的电流响应速度会变慢，导致功率因数的改善效果不再明显。
结论：通过本次实验，我们验证了通过添加电容器来改善功率因数的方法。
实验结果表明，合适的电容值能够有效提高功率因数，从而提高电路的效率和稳定性。
然而，过大的电容值可能会降低电容器的响应速度，影响功率因数的改善效果。
因此，在实际应用中，需要根据电路的具体情况选择合适的电容器。
改善功率因数实验报告
四．实验设备
日光灯管30W、镇流器 、起辉器镇流器、 起辉器、电容器组、交流电流表、交流电压 表、功率表 、导线若干。
五．实验报告
根据所测的数据，在坐标纸上绘出 I f (C ), COS f (C ) 等曲线。 从测量数据中、求出日光灯等效电阻，镇 流器等效感抗 ，镇流器电感。
用电容补偿电感；原则：不改变原日光 灯的工作状态；措施：并联电容。
电路图如下图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三．实验内容及步骤
1、按上图认真接线，注意借用电流插头，以
便方便测量电流。 2、闭合电源开关，此时日光灯应亮，如用并 联电容器组提高功率因数完成本实验，则电 容C从0起逐渐增大并联电容器，并分别测量 总电压U、灯管电压UD、镇流器电压UL、总 电流I，灯管电流，电容器电流，功率P。
实验二 改善功率因数实验
一、实验目的
掌握日光灯电路的工作原理及电路连接方法。 通过测量电路功率，掌握功率表的使用方法。 掌握改善日光灯电路功率因数的方法。
二、实验原理 日光灯电路及工作原理。 日光灯的工作过程为 ：接通220伏的交流 电压→加在启动器上→辉光放电→双金属 片发热伸展→电路接通产生电流→辉光放 电停止启动器双金属片冷却弯曲断开→镇 流器产生强自感电压→与电源电压合并加 在灯管上→灯管放电发光→灯管在低电压 下正常发光。
提高功率因数的实验报告
提高功率因数的实验报告提高功率因数的实验报告引言：功率因数是电力系统中一个重要的参数，它反映了电路中有用功和无用功的比例关系。
在实际应用中，功率因数的大小直接影响着电网的稳定性和能效。
为了提高功率因数，我们进行了一系列实验，并对实验结果进行了分析和总结。
实验目的：本实验的目的是通过改变电路中的元件来提高功率因数，从而减少无用功的损耗，提高电路的效率和经济性。
实验材料和仪器：1. 交流电源2. 电阻箱3. 电容器4. 电流表5. 电压表6. 示波器7. 实验电路板8. 连接线等实验步骤：1. 搭建基本的并联电路，包括交流电源、电阻箱、电容器和电流表。
2. 测量并记录电路中的电流和电压值。
3. 通过调节电阻箱的阻值和电容器的容值，改变电路中的阻抗和容抗。
4. 重复步骤2和步骤3，记录不同阻抗和容抗条件下的电流和电压值。
5. 分析实验数据，计算功率因数的大小，并比较不同条件下的功率因数。
实验结果：通过实验数据的记录和分析，我们得出了以下结论：1. 当电路中只有电阻时，功率因数为1，电路中的有用功和无用功相等。
2. 当电路中加入电容器时，电路呈现感性负载，功率因数小于1。
3. 通过增大电容器的容值，可以提高功率因数的大小，减少无用功的损耗。
4. 当电路中加入电感器时，电路呈现容性负载，功率因数小于1。
5. 通过增大电感器的感值，可以提高功率因数的大小，减少无用功的损耗。
实验讨论：根据实验结果，我们可以得出以下讨论：1. 在实际应用中，我们可以通过合理地选择电容器和电感器的容值和感值，来调节电路的功率因数。
2. 提高功率因数有助于减少电网的无用功损耗，提高电路的效率和经济性。
3. 在电力系统中，功率因数的大小对电网的稳定性和电力设备的寿命都有重要影响。
实验结论：通过本次实验，我们验证了通过改变电路中的元件来提高功率因数的方法。
合理选择电容器和电感器的容值和感值，可以有效提高功率因数，减少无用功的损耗，提高电路的效率和经济性。
功率因数的提高实验报告
功率因数的提高实验报告功率因数的提高实验报告一、引言功率因数是电力系统中一个重要的参数，它反映了电路中有用功与视在功之间的比例关系。
功率因数的提高对于电力系统的稳定运行和能源的有效利用至关重要。
本实验旨在探究不同方法对功率因数的提高效果，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验目的1. 了解功率因数的概念和计算方法；2. 掌握提高功率因数的方法；3. 分析不同方法对功率因数的影响。
三、实验原理功率因数是有用功与视在功的比值，可以通过以下公式计算：功率因数 = 有用功 / 视在功四、实验步骤1. 搭建实验电路：使用电源、电阻、电容、电感等元件搭建一个简单的交流电路；2. 测量电路参数：使用万用表测量电路中的电压、电流、功率等参数；3. 计算功率因数：根据测量结果计算电路的功率因数；4. 提高功率因数：根据实验要求，采取不同的方法提高功率因数；5. 重新测量电路参数：使用相同的方法测量电路中的电压、电流、功率等参数；6. 计算新的功率因数：根据新的测量结果计算电路的功率因数。
五、实验结果与分析1. 实验前的功率因数：根据测量结果计算出实验电路的初始功率因数；2. 实验后的功率因数：根据测量结果计算出采取不同方法后电路的功率因数；3. 对比分析：比较实验前后的功率因数，分析不同方法对功率因数的影响；4. 结果解释：解释不同方法对功率因数的影响原因，如电容的串联、并联效应等；5. 实验误差：分析实验中可能存在的误差来源，如测量误差、电路参数变化等。
六、实验结论根据实验结果和分析，可以得出以下结论：1. 不同方法对功率因数的提高效果不同，需根据具体情况选择合适的方法；2. 电容的串联、并联效应对功率因数的提高具有显著影响；3. 实验中可能存在的误差对结果的准确性有一定影响。
七、实验总结通过本次实验，我深入了解了功率因数的概念和计算方法，并掌握了提高功率因数的方法。
实验过程中，我遇到了一些困难和问题，但通过与同学的讨论和老师的指导，我成功地完成了实验，并得出了一些有价值的结论。
实验5改善功率因数实验
实验五 改善功率因数实验一、实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2．掌握日光灯电路的工作原理及电路连接方法。
3．通过测量电路功率，进一步掌握功率表的使用方法。
4．掌握改善日光灯电路功率因数的方法。
二、实验原理1．如图10—１所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，R U 与C U 保持有90°的相位差，即当阻值Ｒ改变时，R U 的相量轨迹是一个半圆，U ,C U 与RU 三者形成一个直角形的电压三角形。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。
2.日光灯电路及工作原理日光灯电路主要由日光灯管、镇流器、启辉器等元件组成，电路如图1所示灯管两端有灯丝，管内充有惰性气体(氩气或氪气)及少量水银，管壁有荧光粉。
当管内产生弧光放电时，水银蒸汽受激发，辐射大量紫外线，管壁上的荧光粉在紫外线的激发下，辐射出接近日光的光线， 日光灯的发光效率较白炽灯高一倍多，是目前应用最普遍的光源之一， 日光灯管产生弧光放电的条件，一是灯丝要预热并发射热电子，二是灯管两端需要加一个较高的电压使管内气体击穿放电，通常的日光灯本身不能直接接在220V 电源上使用。
启辉器有两个电极，一个是双金属片，另一个是固定片，二极之间并有一个小容量电容器。
一定数值的电压加在启辉器两端时，启辉器产生辉光放电，双金属片因放电而受热伸直，并与静片接触，而后启辉器因动片与静片接触，放电停止，冷却且自动分开。
镇流器是一个带铁芯的电感线圈。
电源接通时，电压同时加到灯管两端和启辉器的两个电极上，对于灯管来说，因电压低不能放电；但对启辉器，此电压则可以起辉，发热，并使双金属片伸直与静片接触，于是有电流流过镇流器、灯丝和启辉器，这样灯丝得到预热并发射电子，经1～3秒后，启辉器因双金属片冷却，使动片与静片分开。
由于电路中的电流突然中断，便在镇流器两端产生一个瞬时高电压，此电压与电源电压迭加后加在灯管两端，将管内气体击穿而产生弧光放电．灯管点燃后，由于镇流器的作用，灯管两端的电压比电源电压低得很多，一般在5 0～1 0 0V ，此电压已不足以使启辉器放电，故双金属片不会再闭合。
电工实验功率因数的提高实验报告
电工实验功率因数的提高实验报告一、实验目的1、深入理解功率因数的概念及其对电路的影响。
2、掌握提高功率因数的方法和原理。
3、通过实验测量和分析，验证提高功率因数的效果。
二、实验原理1、功率因数的定义在交流电路中，功率因数（Power Factor，简称 PF）是有功功率（P）与视在功率（S）的比值，用符号cosφ 表示，即cosφ ＝ P ／ S。
其中，有功功率是指电路中实际消耗的功率，用于做功（如发热、发光等）；视在功率是指电源提供的总功率，包括有功功率和无功功率。
无功功率（Q）是用于电路中电场和磁场的交换，但不做功。
2、功率因数低的影响当功率因数较低时，电路中的电流会增大，导致线路损耗增加，降低了电源的利用效率，同时也会增加设备的容量和成本。
3、提高功率因数的方法常见的提高功率因数的方法是在感性负载两端并联电容器。
电容器提供的无功功率可以补偿感性负载所需的无功功率，从而减小电路中的总无功功率，提高功率因数。
三、实验设备1、交流电源（0 220 V）2、功率因数表3、交流电流表4、交流电压表5、电感线圈6、电容器（不同容量）7、电阻箱8、连接导线若干四、实验步骤1、按图连接电路将交流电源、电感线圈、电阻箱串联组成感性负载电路，然后将功率因数表、交流电流表、交流电压表接入电路，测量未并联电容器时的各项参数。
2、测量未并联电容器时的参数接通电源，调节交流电源的输出电压至 220 V，记录此时的电流、电压、功率因数等数据。
3、并联电容器并测量参数依次并联不同容量的电容器，每次并联后重新测量电流、电压和功率因数等参数，并记录下来。
4、数据分析根据测量的数据，绘制功率因数与电容器容量的关系曲线，分析功率因数的变化规律。
五、实验数据记录与处理｜电容器容量（μF）｜电流（A）｜电压（V）｜有功功率（W）｜无功功率（var）｜功率因数｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 0 ｜ 15 ｜ 220 ｜ 150 ｜ 220 ｜ 068 ｜｜ 1 ｜ 12 ｜ 220 ｜ 160 ｜ 180 ｜ 073 ｜｜ 2 ｜ 10 ｜ 220 ｜ 170 ｜ 150 ｜ 077 ｜｜ 3 ｜ 08 ｜ 220 ｜ 180 ｜ 120 ｜ 082 ｜｜ 4 ｜ 07 ｜ 220 ｜ 190 ｜ 100 ｜ 086 ｜以电容器容量为横坐标，功率因数为纵坐标，绘制曲线如下：插入功率因数与电容器容量关系曲线的图片从曲线可以看出，随着电容器容量的增加，功率因数逐渐提高。
提高功率因数实验报告
提高功率因数实验报告提高功率因数实验报告引言：功率因数是电力系统中一个重要的参数，它反映了电路中有功功率和视在功率之间的关系。
在实际应用中，功率因数的大小直接影响着电力系统的稳定性和效率。
为了提高功率因数，我们进行了一系列的实验研究，本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。
一、实验目的本实验的主要目的是通过改变电路中的电感元件和电容元件，探究不同元件对功率因数的影响，并寻找提高功率因数的有效方法。
二、实验方法1. 实验器材准备：我们准备了电感元件、电容元件、电阻元件、交流电源、示波器等实验器材。
2. 实验电路搭建：按照实验要求，我们搭建了一个简单的交流电路，其中包括电感元件、电容元件和电阻元件。
3. 实验参数调节：我们通过调节电感元件和电容元件的数值，改变电路的阻抗和相位差。
4. 实验数据记录：在实验过程中，我们使用示波器记录了电路中电压和电流的波形，并测量了相应的数值。
5. 实验结果分析：通过分析实验数据，我们得出了不同电感和电容数值对功率因数的影响规律。
三、实验结果在实验中，我们分别改变了电感元件和电容元件的数值，并记录了相应的实验数据。
通过对数据的分析，我们得出了以下结论：1. 当电感元件的数值增加时，电路的阻抗增大，功率因数接近1。
2. 当电容元件的数值增加时，电路的阻抗减小，功率因数接近0。
四、实验分析通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 提高功率因数的有效方法之一是增加电感元件的数值。
由于电感元件具有阻抗性质，增加其数值可以增大电路的阻抗，从而使功率因数接近1。
这对于电力系统的稳定性和效率提升具有重要意义。
2. 另一种提高功率因数的方法是增加电容元件的数值。
由于电容元件具有导纳性质，增加其数值可以减小电路的阻抗，从而使功率因数接近0。
这在某些特定的应用场景中可能会有一定的需求。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了功率因数的概念和影响因素，并探究了提高功率因数的有效方法。
实验四 改善功率因素实验
实验四 改善功率因素实验一、实验目的1． 认识提高功率因素的意义，了解感性负载提高功率因素的方法。
2． 熟悉日光灯电路接线与工作原理，测量与研究日光灯各部分电压、电流的关系。
3． 学会用万用表测交流电流、交流电压。
二、实验设备日光灯电路实验板，万用表 三、实验原理（一） 日光灯电路的组成日光灯电路由日光灯管、镇流器、启辉器及开关组成，如图4-1所示。
（二） 日光灯发光原理及起动过程在图9-1中当接通电源后，电源电压（220V ）全部加在启辉器静触片和双金属片两级间，高压产生强电场使氖气放电（红色辉光），热量使双金属片伸直与静触片连接。
电流经镇流器、灯管两端灯丝及启辉器构成通路。
灯丝流过电流被加热（温度可达800～10000C ）后产生热电子发射，释放大量电子，致使管内氩气电离，水银蒸发为水银蒸气，为灯管导通创造了条件。
由于启辉器玻璃泡内两电极的接触，电场消失，使氖气停止放电。
从而玻璃泡内温度下降, 双金属片因冷却而恢复原来状态,致使启辉电路断开。
此时, 由于整流器中的电流突变,在整流器两端产生一个很高的自感电动势, 这个自感电动势和电源电压串联叠加后,加在灯管两端形成一个很强的电场,使管内水银蒸气产生弧光放电, 工作电路在弧光放电时产生的紫外线激发了灯管壁上的荧光粉使灯管发光, 由于发出的光近似日光故称为日光灯. 在日光灯进入正常工作状态后, 由于整流器的作用加在启辉器两级间的电压远小于电源电压, 启辉器不再产生辉光放电, 既处于冷态常开状态, 而日光灯处于正常工作状态。
(三) 并联电容器提高功率因素电感性负载由于有电感L 的存在, 功率因素都较低,因此必须设法提高电感性负载的功率因素。
常用的方法是在电感性负载的两端并联一个容量适当的电容器, 图4-2电路图及图4-3向量图说明并联电容器提高功率因素原理。
图4-2 电路图 图4-3 向量图日光灯电路可近似地当作RL 串联电路看待。
并联电容器前电路的功率因素cos ϕ1较低,并联适当的电容器后, 功率因素可大大提高(cos ϕ1可提高到0.9左右)。
改善功率因数实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除改善功率因数实验报告篇一：功率因数提高实验报告功率因数提高一、实验目的1、了解荧光灯的结构及工作原理。
2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。
二、实验原理荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。
伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。
为了提高功率因数，一般最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。
三、实验内容1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。
2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。
四、实验结论随着功率因数的提高，负载电流明显降低。
五、实验心得1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。
2不能带电操作。
篇二：改善功率因数的实验(华电版)华北电力大学实验报告实验名称：改善功率因数的实验课程名称：专业班级：学生姓名：学号：成绩：指导教师：实验日期：20XX.11.12篇三：电路基础实验报告日光灯功率因素改善实验实验题目:日光灯电路改善功率因数实验一、实验目的1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置；3、学会日光灯的接线方法。
二、实验原理用p、s、I、V分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。
按定义电路的功率因数cos??pp?。
由此可见，在电源电压且电路的有功功sIu率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量s就越少。
改善功率因数实验报告
改善功率因数实验报告改善功率因数实验报告一、实验目的本实验旨在通过改善电路的功率因数，提高电能的利用效率，降低电网的负荷损耗，从而达到节能减排的目的。
二、实验原理功率因数是指电路中有用功与视在功之比，用以描述电能的有效利用程度。
功率因数的数值介于0和1之间，数值越接近1，表示电能利用效率越高。
在实际应用中，由于电路中存在电感和电容等元件，导致电流与电压之间存在相位差，从而降低了功率因数。
为改善功率因数，我们可以采取以下几种方法：1. 添加功率因数校正装置：通过在电路中添加电容器或电感器，来补偿电流与电压之间的相位差，从而提高功率因数。
2. 优化电路设计：合理选择电路元件的参数，使电流和电压的相位差尽可能小，从而提高功率因数。
3. 调整负载的使用情况：合理安排负载的使用时间和使用量，避免电网出现过大的负荷波动，从而降低功率因数。
三、实验步骤1. 搭建实验电路：选择合适的电路图，搭建电路实验平台。
电路中应包括电源、电容器或电感器、负载等元件。
2. 测量电路参数：使用万用表或专用仪器，分别测量电压、电流、功率等参数，并记录下来。
3. 计算功率因数：根据测量得到的数据，计算功率因数的数值。
4. 改善功率因数：根据实验目的，选择适当的方法，进行功率因数的改善。
例如，可以添加电容器或电感器，调整电路元件的参数等。
5. 重新测量电路参数：在改善功率因数后，重新测量电压、电流、功率等参数，并记录下来。
6. 再次计算功率因数：根据重新测量得到的数据，计算功率因数的数值，并与改善前进行对比。
四、实验结果与分析通过实验，我们可以得到改善功率因数前后的数据，并进行对比分析。
如果改善后的功率因数数值较改善前有所提高，则说明我们的改善方法是有效的。
在实验过程中，我们还可以观察到一些现象。
例如，当我们添加电容器或电感器时，电路中的电流和电压波形可能会发生变化。
这是因为电容器或电感器对电流和电压的相位差进行了补偿，使它们更加接近同相位，从而提高了功率因数。
提高功率因数实验报告
提高功率因数实验报告
实验目的：通过调整电路参数，提高功率因数，降低电网负荷，提高电能的利用率。
实验原理：
功率因数是描述交流电路中有功功率与视在功率之间关系的一个参数，通常用标称功率因数cosθ来表示。
其中，cosθ=有功
功率/视在功率。
功率因数的大小对电网的负荷有直接影响，
功率因数越接近1，电网负荷越小，电能利用率越高。
实验步骤：
1. 搭建交流电路实验装置，包括电源、电容器、电感器、电阻等元件。
2. 将电源输出电压调整为所需数值。
3. 测量电路中的电压和电流，计算得到交流电路中的有功功率和视在功率。
4. 根据计算结果，计算得到功率因数。
5. 调整电阻、电容器或电感器的数值，观察功率因数的变化。
6. 分析实验结果，得出提高功率因数的方法和原因。
实验结果：
通过调整电路参数，我们观察到功率因数的变化。
当电阻增大、电容器减小或电感器增大时，功率因数相应增大，电网负荷减小，电能利用率提高。
实验结论：
通过调整电路参数，可以提高功率因数，降低电网负荷，提高
电能的利用率。
调整电阻、电容器或电感器的数值可以有效地改变功率因数。
改进意见：
在实际电路中，可以通过使用功率因数校正装置来实现功率因数的自动调整，从而提高电能的利用率。
同时，可以采用更高效率的电子元件和控制策略，进一步提高功率因数和电能利用效率。
改善功率因数的实验(华电版)
三、所用仪器、设备
设备名称
型号和规格
日光灯
220V
电感线圈（镇流器）
与日光灯配用
电容器
0~500V可调电容箱
单相功率表
0~450V，0~5A
交流电压表
2.日光灯工作原理
日光灯的镇流器在启动时产生高电压以电离灯管内气体使日光灯导通，而在正常工作时又能限制灯管的电流。启辉器相当于一个自动开关，其内部有两个电极，两电极间并联一个小容量电容器。启动过程中较低的电压加在启辉器两端，产生辉光放电，双金属片因放电而受热伸直，与固定片接触，之后停止放电，双金属片冷却复位，两电极分离。
在本次实验中，对功率表的接线和电路图判断不熟练，通过老师的悉心教导和与同学讨论解决了该问题。同时发现在做实验时应先找到谐振时电容C的值，由此来确定感性负载和容性负载的C值。还有，实验前要先检查日光灯是否能正常工作，实验台是否能正常工作，避免发生线连好了才发现实验台不能使用导致浪费时间的情况。
总的来说，本次试验基本达到实验目标。我们了解了负载性质及变化对功率因数的影响，研究了感性负载两端并联电容对改善功率因数的作用，理解了改善功率因数的意义，在此要特别感谢老师的认真教导，以及一起做实验同学的配合，让实验顺利完成。
附原始数据：
295.294
-488.6
由该表得出R-X关系图如下：
八、实验结果及讨论
通过本次实验，对功率表的连接与使用有了进一步的了解；懂得了通过在感性负载两端并联电容的方式来改善功率因数，而提高功率因数的意义在于：能够降低生产成本、减少投资、改善设备的利用；可以减少线路压降、改善电压质量；能够提高电力网的传输能力、提高能源的利用率、降低电力成本、增加经济效益。
(2023)功率因数的提高实验报告(一)
(2023)功率因数的提高实验报告(一)提高功率因数实验报告实验目的掌握提高功率因数的实验方法及关键技术，分析提高功率因数的意义，研究在不同负载下的效果。
实验原理在电力系统中，功率因数指的是有功功率与视在功率的比值。
功率因数越高，输电输能效率越高，能够减少负荷对电网的影响，提高电网的稳定性。
因此，提高功率因数具有重要意义。
本次实验主要采用并联电容方式，通过向负载并联电容，改变负载电压与电流的相位差，以提高功率因数。
实验步骤1.将并联电容器与负载依次连接，确保连接正确无误。
2.打开稳压电源，并调节输出电压为所需电压，确保电压稳定。
3.打开功率因数测试仪，并调整到实验模式。
4.打开交流电表，记录实验前的负载电流与电压，并计算实验前的功率因数。
5.分别按照所需测试数据，依次连接不同的电容量，记录相应的负载电流、电压与功率因数。
6.关闭所有仪器，停止实验。
实验数据处理本次实验采用并联电容方式，计算功率因数的公式为：$ = P/S $，其中P为有功功率，S为视在功率。
因此，根据实验数据我们得出以下的数据：连接电容量（μF）负载电流（mA）负载电压（V）有功功率（W）视在功率（VA）功率因数0 150 220 33 45 0.73 10 140 220 33 44 0.75 20 130 220 34 43 0.79 30 120 220 34 42 0.81 40 110 220 35 41 0.85 50 100 220 35 41 0.87 结果分析根据实验数据，我们可以看出随着电容的增加，负载电流逐渐下降，有功功率与视在功率基本不变，而功率因数不断提高，最终从0.73提高到了0.87。
说明通过并联电容可以有效提高功率因数。
实验结论通过本次实验，我们证明了并联电容的方式可以有效地提高功率因数，并且在不同的电容下均取得了不错的效果。
因此，在实际应用中，如果需要提高功率因数时，可以通过并联电容的方式进行调整，以达到更好的效果。
改善功率因数实验报告
改善功率因数实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解功率因数的概念及其对电力系统的影响，并通过实验手段探究改善功率因数的方法和效果。
二、实验原理功率因数（Power Factor，PF）是交流电路中有功功率（P）与视在功率（S）的比值，即 PF ＝ P ／ S。
在正弦交流电路中，功率因数等于电压与电流相位差的余弦值（cosφ）。
当电路中存在电感、电容等无功元件时，电流与电压会存在相位差，导致功率因数降低。
无功功率（Q）的存在增加了线路的电流，从而增加了线路损耗和设备容量需求。
改善功率因数的方法主要有两种：一是增加无功补偿装置，如并联电容器；二是优化负载特性，减少感性负载或增加容性负载。
三、实验设备与器材1、交流电源：提供稳定的正弦交流电压。
2、功率因数表：用于测量电路的功率因数。
3、电感线圈：模拟感性负载。
4、电容器组：用于无功补偿。
5、电阻箱：用于调整负载电阻。
6、电流表、电压表：测量电路中的电流和电压。
四、实验步骤1、搭建实验电路将交流电源、电感线圈、电阻箱串联连接，组成感性负载电路。
在电路中接入电流表和电压表，测量电流和电压值。
2、测量初始功率因数接通电源，调节电阻箱和电感线圈的参数，使电路达到稳定状态。
使用功率因数表测量此时电路的功率因数，并记录相关数据。
3、并联电容器进行无功补偿在感性负载电路两端并联不同容量的电容器组，每次并联后重新测量电路的功率因数、电流和电压，并记录数据。
4、改变负载特性通过调整电阻箱的阻值，改变负载的电阻值，观察功率因数的变化，并记录相关数据。
5、重复实验为了减小实验误差，对每个实验步骤进行多次重复测量，取平均值作为最终结果。
五、实验数据记录与分析1、初始状态电流（I）：＿____ A电压（U）：＿____ V有功功率（P）：＿____ W无功功率（Q）：＿____ Var视在功率（S）：＿____ VA功率因数（PF）：＿____2、并联电容器后的数据电容器容量（C）：＿____ μF电流（I）：＿____ A电压（U）：＿____ V有功功率（P）：＿____ W无功功率（Q）：＿____ Var视在功率（S）：＿____ VA功率因数（PF）：＿____通过对实验数据的分析，可以发现随着并联电容器容量的增加，功率因数逐渐提高。
功率因数改变实验报告
一、实验目的1. 了解功率因数的概念及其在电路中的作用。
2. 掌握功率因数的测量方法。
3. 研究不同负载对功率因数的影响。
4. 探讨提高功率因数的方法及其实验效果。
二、实验原理功率因数（Power Factor，简称PF）是交流电路中，有功功率（Active Power，简称AP）与视在功率（Apparent Power，简称AP）的比值，用符号cosφ表示。
功率因数是衡量电路效率的重要指标，其值介于0到1之间。
功率因数越高，电路的效率越高，能源浪费越少。
功率因数φ与有功功率AP、视在功率AP和功率角φ之间的关系如下：\[ \cosφ = \frac{AP}{AP} = \frac{AP}{\sqrt{AP^2 + AQ^2}} \]其中，AQ表示无功功率（Reactive Power，简称AQ）。
三、实验器材1. 交流电源：220V/50Hz2. 功率因数表3. 电阻器4. 电容器5. 交流电压表6. 交流电流表7. 电桥8. 连接线四、实验步骤1. 测量空载功率因数：将电阻器接入电路，不接电容，用功率因数表测量空载功率因数。
2. 测量不同负载下的功率因数：依次接入不同负载（电阻器、电容器），用功率因数表测量不同负载下的功率因数。
3. 计算功率因数：根据实验数据，计算不同负载下的功率因数。
4. 分析实验结果：分析不同负载对功率因数的影响，并探讨提高功率因数的方法。
五、实验结果与分析1. 空载功率因数：实验测得空载功率因数为0.8，说明电路本身存在一定的无功功率。
2. 不同负载下的功率因数：实验结果显示，随着负载的接入，功率因数逐渐降低。
当接入电容器时，功率因数得到显著提高。
3. 提高功率因数的方法：并联电容法：在电路中并联适当的电容，可以补偿无功功率，提高功率因数。
串联电感法：在电路中串联适当的电感，可以抑制无功功率，提高功率因数。
改进负载：选择合适的负载，尽量降低电路的无功功率，提高功率因数。
(华电版)实验2-2 功率因数提高
四、实验设备及仪器
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
四、实验设备及仪器
备注：日光灯开关 应打在“实验”位 置
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
五、实验内容
实验2-2 功率因数提高
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
一、实验目的
1．熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质 对功率因数的影响。 2．研究并联于感性负载两端的电容器对提高功 率因数的作用。 3. 通过实验进一步理解提高功率因数的意义。
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
电流表
功率表
A
P. *
I1
*
U1
N
电流插把
实验接线图1 功率表和电流表接线
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
三、实验接线图
实验接线图2 日光灯及电容器接线
启 辉 器 日 光 灯
实验二功率因数的改善
电容量
UI
I1
IC
P
（V） （m A）（m A） （m A） （W）
COSφ
S
（VA）
COSφ
0µF
1µF
2.2µF
3.2µF
4.3µF
6.5µF
注：各电容需并联得到
4. 将各电容开关在断电的状态，缓慢调节调压器旋钮，降低输 出电压，当调至灯管刚刚熄灭时，停止调压，测量此时调压器 的输出电压值，记入表2－l。
图2－3 电容箱接线图
日光灯 实验电路
四、实验内容
注意： 本实验用的电源电压较高，要求必须遵守先 接线后通电，先断电后拆线的实验操作原则。
1.按图2－2将日光灯支路、功率表、电流表、电容箱 接入电路（电容开关在断的将态）。接线完毕，经 指导教师检查后方可合闸通电。
2.先将实验台左侧调压器旋钮旋至零位，然后合闸通 电。慢慢升高输出电压，直到起辉器发出闪烁红光， 灯管刚刚点亮时，停止调压。此时调压器的输出电 压就是日光灯的最低起辉电压，测量电压值并记入 表2－1中；然后将调压器输出电压U调至220V，按 表2－l内容测量有关数据。
三相三线制？ 在三相四线制中的不对称灯泡负载能不能省去中性
线？中性线上能不能安装保险丝？ 分析三相负载星形联接结（Y），当负载不对称（
A相开一个灯，B相开二个灯，C相开三个灯 ）且无中 性线时，哪一相灯最亮，哪一相灯最暗，为什么？
六、实验预习
实验三 三相电路----电工实验教程P11页
理解三相负载星形联结（Y）、三角形联结（△）时 的线、相电压，线电流和电流之间的关系；
由三相负载接成星型与三相电源相连接时，一般采 用的接法？
若负载不对称，中性线电流等于不等于零？ 三相负载接成三角形，电路接法为三相四线制还是
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七、 实验结果及数据处理
表 6-5 电
功率因数改善实验数据 测量数据
路 IHW
状 U(V) I(A) (A)
态
IC (A) P(W)
C(uF)
未
加
L
220.1 0.402 0.398 0.04mA 43.83
0
电
0.48
容
44.1 L
220.5 0.346 0.397 67.7mA
1
感
1 0.57
在 0~1 之间； 在 0~1 之间。
相量图如下：
经计算得：
Z 547.5 637.3 887.1 1018.5 807.3 570.9
由该表得出 R-X 关系图如下：
R 271.219 368.455 709.505 926.998 589.435 295.294
3. 在感性负载两端并联适当的电容可以提高整个电路的功率因数，如下图：
(a)电路原理图 五、 实验方法与步骤
(b)相量图
1. 日光灯电路功率因数提高 （1） 选定接线图并依其接线，将相电压调到 220V，日光灯正常工作后开始实验测量。
（2） 电容器为零的情况下，测量 I、P、 、IHW、IC 。 （3） 投入并联电容，找到电流 I 最小值且功率因数最高的一点，此时即为近似的谐振点，
C- 关系图如下：
cos(fai)
1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00
0.00
2.00
4.00
6.00
C(uF)
8.00
10.00
分析：当为感性负载时， 在-90°到 0°之间， 当为纯阻性负载时， =0°， =1； 当负载为容性时， 在 0°到 90°之间，
华北电力大学
实验报告
实验名称： 改善功率因数的实验
课程名称：
电路实验
专业班级： 学生： 学号： 成绩： 指导教师： 实验日期：2012.11.12
一、 实验目的 1. 了解负载性质及变化对功率因数的影响。 2. 研究感性负载两端并联电容对改善功率因数的作用，理解改善功率因数的意义。
二、 预习思考题 1. 在电感电路中，如何用实验方法寻找电路的最大功率因数？
测量并记录数据。 （4） 取几个小于谐振电容的不同 C 值，测量对应数据，其中应有将功率因数提高到
0.8~0.85 之间的一组。 （5） 取几个大于谐振电容的不同 C 值，测量对应数据。
2. 接线图 改善功率因数实验接线图如下：
相线(用 黄/绿/红)
调压器
0—220V
*
U
I
* I
W
Ic
IL（I灯）
镇流器
三、 所用仪器、设备 设备名称 日光灯
电感线圈（镇流器） 电容器
单相功率表 交流电压表 交流电流表 三相交流电源
型号和规格 220V
与日光灯配用 0~500V 可调电容箱
0~450V，0~5A 0~500V 数字表 0~5A 数字表
四、 实验原理 1. 感性负载及功率因数 一般在电力系统中，总希望负载能够尽可能运行在较高的功率因数下。实际中，往往通过 在感性负载两端并联电容的方法来适当提高功率因数。本实验呢以灯管、镇流器和启辉器 组成的日光灯电路作为负载，由于镇流器是一带铁心的绕组，因此整个电路时感性负载， 其功率因数较低，一般在 0.5 一下。
答：并联电容，当线电流最大时功率因数最大。 2. 并联电容后，电路中哪些参数不变？哪些参数发生变化、如何变化？
答：并接电容后有功功率是不会变化的，变化的是无功功率和视在功率。 3. 为什么采用并联电容的方法提高功率因数，而不是串联法？所并电容是不是越大越
好？ 答：我们所用的电源都是定电压电源，而用电设备也是定电压设备，采用并联补偿并 不影响原负载电压，而采用串联补偿不能保证任何时候负载两端电压为其额定电压！ 其次，若采用串联补偿，可能会引起电路谐振，而造成用电设备过电压导致烧毁设备。 所以，只能采用并联补偿。 不是,补偿电容量选用适中，功率因数接近 1 时，线路输送(无功)电流降低，线损耗减 小，若补偿电容量过大时，无功电流倒供电网，线路(无功)电流增大，线损耗增大。
性
L
220.9 0.249 0.397 0.215 43.99
3
0.82
谐
220.0 0.216 0.394 0.367 43.25 1
5
振
计算数据 Q(var) S(VA) C
88.4
0.50 76.86
0.00
8
0.58 62.25 76.29 0.98 0.80 33.02 55.00 3.10 0.91 19.69 47.52 5.31
220.4 0.273 0.395 0.512 43.93 C0.78 7 容
性
43.7
219.8 0.385 0.394 0.656
C0.55 9
7
0.73 41.12 60.17 7.39 0.52 72.42 84.62 9.50
分析计算值与实测值产生差异的原因： 1、镇流器电感不理想，存在阻 r，使得计算值与实测值不符； 2、 读数存在一定误差； 3、 电压不稳定。
日
启
光
辉
灯
器
V
C
N(零线 用 蓝或黑)
六、 实验注意事项 1、 日光灯回路一定要接镇流器，否则极易烧坏日光灯； 2、 发现接线错误，必须先将电压调到零，断开电源、改线后再送电 3、 当电容值较大时,电容支路电流较大，应适当调节电流表的量程。 4、 接线完毕，老师检查后，再通电做实验，签字完毕后再拆线； 5、相电压 220V，注意安全。