日光灯电路和功率因数提高.pptVIP

* * 一、实验目的 二、实验原理 三、实验内容与要求 四、试验设备 五、注意事项 六、思考题 七、实验报告要求 实验三 日光灯电路及功率因数提高 一、实验目的 1. 验证单相交流电路中的电流、电压和功率关系的理论； 2. 了解用电容器改善功率因数的方法和意义； 3. 了解日光灯电路的组成，工作原理和安装方法； 4. 学习功率表的使用方法。 返回 二、实验原理 电力系统中的负载大部分是感性负载，其功率因数较低，为提高电源的利用率和减少供电线路的损耗，往往采用在感性负载两端并联电容器的方法来进行无功补偿，以提高线路的功率因数。日光灯电路为感性负载，其功率因数一般在0.3～0.4左右，在本实验中，利用日光灯电路来模拟实际的感性负载观察交流电路的各种现象。 U S - . 220V 灯管 镇 流 器 启辉 器 图3-1 日光灯电路 C + U S - . 图3-2 日光灯等效电路 C + I . . + - - + ULr UR . . + - - + r L Ur UL . R . . IL IC 图3-3 启辉器的结构 二、实验原理 1. 日光灯电路原理分析 日光灯电路可以看成R、L串联的感性电路（见图3-2）。以电流?L为参考相量，则电压、电流关系为： U=Ur+UL+UR=?(r+jXL+R)= ?Z 其相量图如图3-4所示。 U . 图3-4 日光灯电路相量图 . . UR . Ur ULr . . IL UL U 图3-5 提高功率因数相量图 . . ILr . . IC I ? 2. 功率因数的提高 工业负载基本都是感性负载，因此常用的方法是在负载两端并联电容器组（接线方法如图3-1），补偿无功功率，以提高线路的功率因数。功率因数提高的原理如图3-5所示。 三、实验内容与要求 1. 设计日光灯照明电路 2. 设计提高功率因数的电路 3. 测量电路的功率 返回 1. 日光灯的照明电路 电路图如图所示，当开关S断开时，分别测出实验电路各元件两端的电压和电流，记入表格。 2. 利用并联电容来提高功率因数 当开关S闭合，并联电容来提高功率因数。电容变化范围为1～7μF，选择六个不同的电容值测量各部分电流、电压和功率。 ? U UR ULr I ILr IC P PLr PC S断开 ? ? ? ? ? ? ? ? ? C=1?F ? ? ? ? ? ? ? ? ? C=2?F ? ? ? ? ? ? ? ? ? C=3?F ? ? ? ? ? ? ? ? ? C=4?F ? ? ? ? ? ? ? ? ? C=5?F ? ? ? ? ? ? ? ? ? 实验表格 C=6?F C=7?F 四、实验设备 设备与仪表名称 规格与型号 数量 日光灯管 220V，40W 1支 镇流器 40W 1个 启辉器 40W 1个 电容器 4μF 1个 交直流毫安表 T51，0-1A 1块 数字万用表 MS8215 1块 功率表 D51，600V，1A 1块 返回 五、注意事项 1. 电路中测电流的地方须接电流插孔盒，电流表须固定接电流表插头。绝对禁止用电流表测量电压。 2. 接线、拆线、改换电路时，须先断开电源和对电容器进行放电。 返回 六、思考题 1. 实验任务4中，当电容量增加时，总电流怎样变化？为什么？R、L支路的电流变化吗？为什么？ 2. 提高功率因数的意义？并联电容提高功率因数后电路的有功功率是否改变？为什么？ 3. 在实验内容5中，测得电路总功率和电阻上消耗的功率不相等，为什么？ 返回 *