功率因数提高实验
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. .. . 实验报告
实验名称:功率测量和功率因数提高 实验类型:研究探索型同组学生:______ __ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、 保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I 、功率P 与电容C 的关系;
2、通过实验了解功率因数提高的意义;
3、作出I2、 P 、 cos φ和电容C 的关系曲线;
4、用P -C 曲线求单位电容的等效电导g ;
5、求I^2-C 曲线的有理经验公式
6、 由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数
二、实验容和原理
专业:电自1304
姓名:刘震
学号:3130104721 日期:2015年4月1日
地点:东3-208
三、主要仪器设备
1.数字万用表
2.电工综合实验台
3.DG10互感线圈实验组件
4.DG11单向变压器实验组件
5.DG09 荧光灯实验套件
四、操作方法和实验步骤
一、接线要求:
第一步:检查灯管;
第二步:连线
第三步:电源从零开始逐渐增加至180V,调起辉器.
二、数据记录要求
1. 在日光灯启动过程中,因为电流冲击,仪表量程要选择足够的余量,记录数据时,应改变合适的量程读取数据。日光灯管是非线性器件,需要点亮数十分钟,在此期间可以观察电流、功率等数据是否有缓慢变化?待数据显示趋于稳定后,再读取记录实验数据。
2. 电容器C并联接入电路,其数值从0开始逐步增加,直到最大值8µF左右,增加的步长应根据功率因数的变化进行调整,最大不应超过1µF,实验过程中可根据电流表的示数变化来判断。在功率因数较高(即电流值小or大?)的时候,需要多取测量数据点。
3. 实验过程数据检查:实验最佳补偿电容时的电流和功率值。
三、数据处理要求:
1.拟合I2-C曲线,得到最佳(完全)补偿电容C0
2.拟合P-C曲线,计算单位电容等效电导g
3.由拟合I2-C曲线得到的公式,估算电源三次谐波的含量
4.I2-C有理经验公式的计算,要求列出计算过程
5.设计实验,测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算?
6.手工拟合曲线:I2-C用有理经验公式的计算,要求列出计算过程
实验名称:耦合电感等效参数的电工测量法与传递误差 :震 学号:3130104721
注意
1. 电容C 暂时不接入电路,连接线路,点亮日光灯:第一次通电前,要求自耦变压器输出起始为0,接通电源后,调节旋钮增大输出电压,要求用交流电压表监测端电压(灯管+镇流器两端的电压),当电压达到180V 左右,起辉器开始动作,日光灯有闪亮。日光灯点亮之后, 调节输出电压到220V ,保持不变。此后实验过程中,可直接切断或接通电源,不需要再调节自耦变压器。
2. 线路故障检查: 日光灯管和起辉器接触是否完好
3. 经常性地通断日光灯会影响其寿命
4. 功率表的连接及其误差分析
5. 电容有损耗;接入电容会使电源电压升高
五、实验数据记录和处理
1.日光灯实验数据记录(保持电压为220V )
C/μF 0 0.47 1 1.47 2 2.2 2.47 2.67 3.2
3.67
4.4
4.67 P/W 36.5 36.72 36.82
37.05
37.30 37.50 37.55 37.86 38.10 38.17 38.5
8 38.60
I/A 0.379 0.352 0.321 0.29
6 0.268 0.259 0.246 0.239 0.218 0.20
3 0.192 0.19 λ 0.4
4 0.47 0.52 0.57 0.63 0.66 0.69 0.72 0.80 0.86 0.91 0.92 C/μF 4.87 5.4 5.87
6.4
6.6
6.87
7.07
7.6 8.07 8.6 9.07 P/W 38.70
38.87
38.91 39.15 39.3
5 39.41 39.5
6 39.72
40.03
40.26 40.4 I/A 0.192 0.2 0.21 0.228 0.235 0.247 0.257 0.281 0.30
7 0.337 0.363 λ
0.91
0.88
0.84
0.78
0.76
0.72
0.70
0.64
0.59
0.54
0.51
2.电压三角形法测量镇流器和日光灯管的等效参数
C 未接入时,使用交流电压表测得镇流器两端电压为181.2V ,日光灯两端电压为96.47V ,I=0.379A
3. 验证互感实验用的电感能不能作为日光灯实验备用方案的负载(保持电压为12V )
使用两个50Ω电阻和互感正向串联作负载。
装
订
线
C/μF 0 0.47 1 2 2.2 3.2 4.4 6.6 9.07 P/W 0.89 0.89 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.91 0.91 I/A 0.083 0.083 0.082 0.081 0.081 0.081 0.08 0.08 0.081 λ0.94 0.95 0.96 0.97 0.97 0.98 0.99 1 0.99
分析见七讨论部分
六、实验结果与分析
1.拟合I^2-C曲线,得到最佳(完全)补偿电容C0
使用origin pro9作二次拟合,得曲线如下图