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文档简介
电路实验 功率因数的提高,华北电力大学 电工电子教学实验中心 王民富,一 实验目的,1。掌握功率因数的物理概念,理解功率因数提高的实际意义 2。熟悉提高功率因数的方法 3。熟悉日光灯、多功能功率表和电流插接端子的使用方法,二 实验原理功率因数,1。功率因数 有功功率和视在功率之比。 在交流电路中,如果有电感或电容元件,就产生负载与电源之间功率来回推送的现象,这部分功率就是无功功率Q。 有功功率P是单位时间内电源提供的电能转化为机械能、光能、热能、磁能等形式的能量。 视在功率S是电源输入负载的电压有效值和电流有效值的乘积S=I*U.,二 实验原理功率因数提高,2。功率因数的提高 功率因数较低意味着视在功率中无功功率成份较大,负载呈现感性或容性,电源最大输出较大,线路损失较多。提高功率因数的方法就是无功补偿。 对于感性负载,并联电容器能够提高功率因数;而对于容性负载,串联电抗器,也可显著提高功率因数。 当功率因数接近1时,达到最佳效果,电路基本呈现纯阻性。当补偿过大时,负载特性发生根本性变化,我们称之为过补偿。,二 实验原理日光灯,3。日光灯电路,灯管,220V,镇流器,启辉器,补偿电容器,工作原理:初始状态启辉器接通,电路中电流从零突变到某数值,这时镇流器(大电感)产生自感应电压(方向相反),下半个周期,电压叠加,最大值达到大约600V,加到日光灯管两端,使日光灯管内气体放电导通。同时启辉器,内部触点(不同温度系数的双金属片)发热,一定时间后自动断开,使日光灯管维持导通状态。,日光灯因为镇流器的存在而成为感性负载,并联适当电容器可提高功率因数。,三 实验设备,1。功率表的接法 注意I和U的同名端。左侧接电源,右侧接负载。 2。读数 按“功能”键,依次出现 “I”、 “U”、 “P”、 “COS”等 。 I 电流有效值 U 电压有效值 P 有功功率 COS 功率因数,30.23,220V,三 多功能表的使用,三 交流电压源的使用,单相电源如图,调压器次级输出0-250V,可用调压器旋钮调节。,220V,数字交流电压表,四 实验内容和电路,1。启辉条件下电路参数 缓慢调节调压器,电源电压逐渐升高,刚刚点亮日光灯管的电压就是启辉电压。点亮日光灯后,从多功能表读取电路参数。 2。额定电压下电路参数 电源电压稳定在220V. 从多功能表读取电路参数。 3。并联电容器电路参数 调压器回零,并联某电容器,然后调节到220V,读取数据。调压器回零,并联下一个电容器。 4。最佳功率补偿电容 观察并联单个电容器的功率因数和负载特性的变化规律,根据实验模板上所给电容,选择适当的并联组合,使功率因数尽可能接近1。这时的电容值之和就是最佳功率补偿电容。,实验内容,1。启辉电压 连接日光灯电路。缓慢调节交流电源的电压,刚刚把日光灯点亮的电压就是启辉电压,记录此时的P、I、U、cos. 2。额定工作 电压调节到220V,记录此时的P、I、U、cos。 3。功率因数提高 分别并联1u、2.2u、3.2u、4.7u、5.7u电容,记录每个电容值对应的的P、I、Ic、U、cos.,实验电路,按图连接电路,注意电流插棒的使用 可用HE-17白炽灯线路的电流插孔 也可用实验台配备的电流插口 启辉器也可用按钮替代,220V交流,220V,多功能表,数字交流电压表,0.32A,数字交流电流表,五 注意事项,1.电流插棒的用法 电流插口在实验台上,测量时插入电流插棒,从电流表读数。电流插口有三个,左右端子之
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