交流阻抗参数的测量及功率因数的改善.docxVIP

课程名称： 电路 实验名称： 交流阻抗参数的测量和功率因数的改善 交流阻抗参数的测量和功率因数的改善 实验目的 学习测量阻抗参数的基本方法，通过实验加深对阻抗概念的理解； 掌握电压表、电流表、功率表和单相自耦调节器等电工仪表的正确使用方法。 实验原理 略 实验内容 1、三电压表法 测量电路如图1所示，Z1=10Ω+L（114mH），Z2=100Ω+C（10uF），按表1的内容测量和计算。 （a）测量电路 （b）相量图 图1 三电压表法 表1三电压表法 Z测量参数计算参数U/VU1/VU2/VcosθUr/VUx/Vr/ΩL/ mHC/ uFZ1306.225.70.63116.21519.93726.154102.4/Z2308.728.50.0240.69328.4927.967/61.071分析： 可由处理公式 得到处理后的数据如表所示， 通过数据计算我们发现电感，电容的大小及功率因数的大小与理论值相比有很大的误差，鉴于实际测量过程中小组多次检查电路连接与读数，因此可排除测量时的线路连接逻辑错误，下面推断产生此现象的错误原因： 1）电容存放时间长，其参数值已经变化，偏离了原理论值； 2）所连接的电感线圈实际值并没有达到所要求的114mH； 2、三表法（电流表、电压表、功率表） 按图2所示电路接线，将实验数据填入表2中。 Z1=10Ω+L（114mH），Z2=100Ω+C（10uF）， 图2 三表法 表2 三表法 Z测量参数计算参数I/AU/VP/Wz/Ωcosθr/Ωx/ΩL/ mHC/ uFZ10.314.23.0547.330.71633.8933.05105/0.628.712.2347.830.71033.9733.67107/Z20.398.48.83328.000.29998.11312.98/63.900.6197.536.01329.170.304100.03313.60/63.78Z1+Z20.393.012.00310.000.430133.33279.86//0.6186.448.32310.670.432134.22280.18//Z1//Z20.315.03.6250.000.80440.2229.70//0.630.514.6050.830.79840.5630.65//分析： 根据三表法的原理知， 根据公式处理P，U，I,数据后得到上表， 根据表中的数据分析如下： 1）使用三表法测量的结果与三电压表法测得的电感、电容数值接近一致，因此验证实验一所做的推断是正确的，电容、电感理论值与实际值有较大的偏差。因此无法比较两种方法测量的结果哪种更加接近实际值。在这里只能做相对的分析： 两者功率因数测量的相对误差分别为： 接入电感时，； 接入电容时， 2）两者从理论上分析都是准确测量阻抗值的方法，但是由于实际操作中各表的误差和电感，电容的误差使得测量结果产生偏差； 功率因数的改善 仍按图2接线，并将电容（24μF）并联在负载Z1两端。首先调节单相自耦调压器，使副方电压等于表2第二栏中测量出的电压值（负载为Z1时对应I=0.6A的电压值），然后测出I、P，计算cosθ，将实验数据填入表3中，并与不接电容前的负载功率因数相比较。 表3 并联电容测量参数计算参数I/mAU/VP/Wcosθ10 uF0.540028.712.240.79024 uF0.479428.712.280.893分析： Z参数测量计算参数I/AU/VP/Wz/cos r/x/L/HC/F10uF 24uF0.540028.712.2453.150.79041.9832.60//0.479428.712.2859.870.89353.4327.00// 由实验结果可分析，在并联电容24uF和10uF后，功率因数与原0.71相比，增大了；但是由于Z增大，相应的I便减小； 四、思考题 1、为了提高感性阻抗的功率因数，为什