实验31功率因数及相序的测量

实验三十一 功率因数及相序的测量

一、实验目的

1. 掌握三相交流电路相序的测量方法。

2. 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。 二、原理说明

图31-1为相序指示器电路，用以测定三相电源的相序A 、B 、C （或U 、V 、W ）。它是由一个电容器和两个电灯联接成的星形不对称三相负载电路。如果电容器所接的是A 相，则灯光较亮的是B 相，较暗的是C 相。相序是相对的，任何一相均可作为A 相。但A 相确定后，B 相和C 相也就确定了。

为了分析问题简单起见

设 X C ＝R B ＝R C ＝R ， U .

A ＝U p ∠0°

则 R

R jR R

j U R j U jR U U P P P N N 111)1)(2321()1)(2321()1(

'·

++-+-+--+-=

)6.02.0()2

3

21(''·

·

·

j U j U U U U P P N N B B +----=-=

＝U p (-0.3－j1.466)＝1.49∠-101.6°U p

)6.02.0()2

3

2

1

(''···j U j

U U U U P P N N C C +--+-=-= ＝Up(-0.3＋j0.266)＝0.4∠-138.4°Up 由于U .

'B ＞U .

'C ，故B 相灯光较亮。 三、实验设备

图

31-1

四、实验内容

1. 相序的测定

(1) 用220V、15W白炽灯和1μF/500V 电容器，按图31-1 接线，经三相调压器接入线电压为220V的三相交流电源，观察两只灯泡的亮、暗，判断三相交流电源的相序。

(2) 将电源线任意调换两相后再接入电路，观察两灯的明亮状态，判断三相交流电源的相序。

2. 电路功率(P)和功率因数（cosφ）的测定

按图31-2接线，按下表所述在A、B间接入不同器件，记录cosφ表及其它各表的读数，并分析负载性质。

R

图31-2

说明：C为4.7μF/500V，L为30W日光灯镇流器。

五、实验注意事项

每次改接线路都必须先断开电源。

六、预习思考题

根据电路理论，分析图31-1检测相序的原理。

七、实验报告

1. 简述实验线路的相序检测原理。

2. 根据U、I、P三表测定的数据，计算出cosφ，并与cosφ表的读数比较，分析误差原因。

3. 分析负载性质与cosφ的关系。

4. 心得体会及其他。