实验6功率因数的提高.ppt
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5.实验报告要求
5.1.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。 5.2.根据实验数据，绘制日光灯实验的电压相量图,电流相 量图,,根据基尔霍夫定律解释支路电流大于总电流,部分电压 大于总电压的实验现象。 5.3.讨论改善日光灯功率因数的方法。为什么不采用串联电 容的方法提高功率因数？ 5.4.讨论改善日光灯电路的功率因数的意义。
5.分别增加/减少并联电容，记录下不同情况下各电压.电流及 其相位差。
6.根据实验记录数据，计算电路的功率因数，讨论提高电路的 功率因数的意义。
2020/3/6
3
①日光灯电路的功率因数低
电压与电流 的相位差大
2020/3/6
4
②并联电容提高电路总功率因数
电压与电流 的相位差小
总电流 下降了
增加电 容电流
2020/3/6
1
图-1日光灯实验电路原理与相量图
S
R
ＩC
L
VR
ＩLR
Ｉc C
VL
Ｉ
1-1 电路原理图
Ｉ
ＩLR
220v
U ＩC C
UL L
U
UL
U
φ’
φＩ
UR R
φ UR ＩLR
ＩLR
1-2 等效电路图
1-3 电压相量图
1-4 并联电容后电流相量图
2020/3/6
2
Βιβλιοθήκη Baidu
3.实验内容--提高日光灯功率因数的仿真实验
灯管电 流不变
2020/3/6
5
表-1 提高日光灯功率因数的仿真实验表
并联C U UL UR I ILR IＣ △t
φ
(uf) (V) (V) (V) (A) (A) (A) (ms) （ △t/T×
360 )
0
×
COSφ P S
(W) （V Ａ）
1.0
2.
0
1
4
5
说明：1. 用模拟示波器测量相位差φ：根椐测量的初相时间差△t与周期 T计 算：φ=(△t/T)×3600
实验6：功率因数的提高
1.实验目的:
1.1. 掌握电抗式日光灯线路的接线及其工作原理。 1.2. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
2.实验原理
2.1.相量形式的基尔霍夫定律适用于正弦交流电路： 节点的各支路电流相量和为零，即ΣĪ=0; 闭合回路的各段电路电压相量和为零，即ΣÙ=0。
2.2.日光灯电路如图1-1所示，图中R:日光灯管， L:电抗镇流器，S:启辉器，C:补偿电容器--用以 改善电路的功率因数。
2.表中的功率因数COSφ.功率P (W) .视在功率S(VA)均为根据实验 数据的计算值。
2020/3/6
6
4. 实验注意事项
4.1.本实验用220V电源，务必注意用电和人身安全。严格按 照—先断电，后接线（拆线），经检查，再通电—安全操作 规范操作。 4.2.电感负载串联电容实验，电路的总阻抗会下降，属于电 压谐振性质，要防止器件过电压过电流！
2020/3/6
7
1.根椐日光灯电路原理图新建提高功率因数的仿真实验电路.
2.分别测量日光灯的电路的电流I，电源电压U及镇流器电压 UL与灯管电压UR，用虚拟电压/电流表及示波器测量日光灯 电压、电流的大小与二者的相位差。
3.接入并联可调电容C，串联电流表IC。并在灯管支路串联电
流表IRL。
4.调节并联电容大小，使电路电流İ降至最小（电压U与电流I 的相位差为0）。记录下各电压.电流及其相位差。
5.1.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。 5.2.根据实验数据，绘制日光灯实验的电压相量图,电流相 量图,,根据基尔霍夫定律解释支路电流大于总电流,部分电压 大于总电压的实验现象。 5.3.讨论改善日光灯功率因数的方法。为什么不采用串联电 容的方法提高功率因数？ 5.4.讨论改善日光灯电路的功率因数的意义。
5.分别增加/减少并联电容，记录下不同情况下各电压.电流及 其相位差。
6.根据实验记录数据，计算电路的功率因数，讨论提高电路的 功率因数的意义。
2020/3/6
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①日光灯电路的功率因数低
电压与电流 的相位差大
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②并联电容提高电路总功率因数
电压与电流 的相位差小
总电流 下降了
增加电 容电流
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图-1日光灯实验电路原理与相量图
S
R
ＩC
L
VR
ＩLR
Ｉc C
VL
Ｉ
1-1 电路原理图
Ｉ
ＩLR
220v
U ＩC C
UL L
U
UL
U
φ’
φＩ
UR R
φ UR ＩLR
ＩLR
1-2 等效电路图
1-3 电压相量图
1-4 并联电容后电流相量图
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灯管电 流不变
2020/3/6
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表-1 提高日光灯功率因数的仿真实验表
并联C U UL UR I ILR IＣ △t
φ
(uf) (V) (V) (V) (A) (A) (A) (ms) （ △t/T×
360 )
0
×
COSφ P S
(W) （V Ａ）
1.0
2.
0
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说明：1. 用模拟示波器测量相位差φ：根椐测量的初相时间差△t与周期 T计 算：φ=(△t/T)×3600
实验6：功率因数的提高
1.实验目的:
1.1. 掌握电抗式日光灯线路的接线及其工作原理。 1.2. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
2.实验原理
2.1.相量形式的基尔霍夫定律适用于正弦交流电路： 节点的各支路电流相量和为零，即ΣĪ=0; 闭合回路的各段电路电压相量和为零，即ΣÙ=0。
2.2.日光灯电路如图1-1所示，图中R:日光灯管， L:电抗镇流器，S:启辉器，C:补偿电容器--用以 改善电路的功率因数。
2.表中的功率因数COSφ.功率P (W) .视在功率S(VA)均为根据实验 数据的计算值。
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4. 实验注意事项
4.1.本实验用220V电源，务必注意用电和人身安全。严格按 照—先断电，后接线（拆线），经检查，再通电—安全操作 规范操作。 4.2.电感负载串联电容实验，电路的总阻抗会下降，属于电 压谐振性质，要防止器件过电压过电流！
2020/3/6
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1.根椐日光灯电路原理图新建提高功率因数的仿真实验电路.
2.分别测量日光灯的电路的电流I，电源电压U及镇流器电压 UL与灯管电压UR，用虚拟电压/电流表及示波器测量日光灯 电压、电流的大小与二者的相位差。
3.接入并联可调电容C，串联电流表IC。并在灯管支路串联电
流表IRL。
4.调节并联电容大小，使电路电流İ降至最小（电压U与电流I 的相位差为0）。记录下各电压.电流及其相位差。