功率因数提高.doc

课内试验项目操作分析单班级_ _ _姓名_ _ _学号_ _编制部门：信控学院 编制人：-编制日期： 年 月 日项目编号项目名称功率因数提高试验训练对象课程名称电工电子技术教材电工技术电子技术基础学时试验目的知识目标：1、了解提高功率因数意义；2、掌握提高功率因数方法；技能目标：1、掌握电流表、电压表的正确使用方法。一、仪器设备：ZH-12型通用电学实验台、电流表、电压表二、注意事项：1、正确使用电流表（1）.根据被测电流大小选择相应量程的电流表。（2）. 测量前，应检查电流表指针是否对准“0”刻度线。如果没对准，应调节“调零器”，使指针对准“0”刻度线。（3）. 测量时，应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。（4）. 读数时，应让指针稳定后再进行读数，应尽量保持视线与刻度盘垂直。2、正确使用电压表（1）.测量时应将电压表并联接入被测电路。先把电压表的“”端钮接入被测电路的低电位端，然后再把“”端钮接入被测电路的高电位端。（2）对多量程电压表，当需要变换量程时，应将电压表与被测电路断开后，再改变量程。3、接线后经过检查线路正确后才能通电测试。4、注意用电安全三、试验原理和电路图试验原理：交流电路中功率因数的大小，关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用，在电路中，由于有电感性负载，使电路的功率因素较低，从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定大小的有功功率时，所需的电流就较大。 P=UIcos反之，若该线路功率因数较高，所需的电流就可小些。因此线路的功率因数高，既可提高电源设备的利用率（用较小的电流输送同样的功率），又可减少线路的能量损失。为了提高图1电路的功率因数，可在a、b两端并联一电容，见图2。当并联电容后，对于原感性负载来说，（虚线框内）所加电压和负载参数均未改变，即没有改变原电路的工作情况。但是并联电容后，由于IC的出现，电路的总电流（即电源向外输送的电流）减少了。见图3。 图1 图2 图3试验电路图：图4四、操作步骤：1、调节ZH-12通用电学实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压值为24V。2、按图4电路图接线，线路连接无误后方可通电。3、分别在未并电容、并入电容数值1、并入电容数值2的情况下，测量数值填入表1。五、结果汇总电路情况测量值U/VI/mAIl/mAIc/mA未并电容电容数值1电容数值2表-1六、结果分析七、评分、 操作规范（40%）、 试验结果 （30%）总分：_、 问题分析 （30%）课题8：功率因数提高课型：讲练结合教学目的 ：知识目标：1、了解提高功率因数意义；2、掌握提高功率因数方法；技能目标：掌握电流表、电压表的正确使用方法。教学重点、难点：教学重点：掌握提高功率因数方法。教学难点：掌握提高功率因数的方法、并联电容的选取方法。教学分析：本次课首先通过对RL串联电路在没有并联电容和并联不同电容的情况进行测试。然后对测试数据进行分析，得出并联电容能提高电路的功率因数的结论。然后说明提高功率因数的意义。在此基础上进一步讨论并联电容的选取方法，最后通过例题巩固所学知识，达成本次课的教学目的。复习、提问：1、有功功率、无功功率、视在功率的概念及计算公式分别是什么？2、什么叫功率因数？教学过程： 我们已经学习有功功率、视在功率、无功功率和功率因数的概念。并且由功率三角形知道：有功功率与功率因数有一定的关系。功率因数对于电能质量有一定的关系。功率因数越高电能质量越好，那么功率因数能不能有办法提高呢？先让我们做一个试验：一、试验操作： 课内试验项目：功率因数提高试验提示注意事项，做好电路图的连接示范，按照试验操作单对项目1进行连接测试并作好记录。 二、对操作结果进行分析：1、通过提问引导学生对以下六个问题进行讨论。（1）并联电容后，IL改变了吗？变大还是变小了？为什么？（2）并联电容后，通过计算P改变了吗？变大还是变小了？为什么？（3）并联电容后，I改变了吗？变大还是变小了？为什么？（4）并联电容后，Q改变了吗？为什么？（5）C能否串联在电路中？（6）能否提高到1？2、分析：（1）根据试验数据，未并电容前后，IL始终不变。因为U、R、XL均没有变化。因此得：结论一：在并联电容前后，电路原工作状态不会改变，即本身参数不能改变。（2）由于IL始终不变，根据有功公式P=I2R，得：在并联电容前后，有功功率P没有变化。并联电容后线路电流：（3）观察试验测试数据，我们发现在并联电容前后始终保持不变，但发现在并联了电容后总电流I下降，而，所以升高。结论二：并联电容后，电路总电流降低，这是功率因数提高的根本原因。（4）U不变，I和降低，故无功功率Q降低，电路中能量互换的规模降低，提高了电源设备的利用率。（5）不能利用串联电路的方法提高功率因数，否则电阻两端电压会降低，改变原工作状态。（6）功率因数不能提高到1。当=1时，会发生并联谐振，这在电力设备中不容许的。结论三：功率因数不能达到1。三、提高功率因数意义和并联电容的选取：1、提高功率因数意义（1）、电源设备得到充分利用。交流电设备在额定电压UN和额定电流IN一定的情况下，能够供给的有功功率为，若低，则负载吸收的功率低，因而电源供给的有功功率P1也低，这样电源的潜力就没有得到充分发挥。（2）、降低线路损耗和线路压降。输电线上的损耗为（R1为线路电阻），线路压降为，而线电流。由此可见，当电源电压U及输出有功功率P1一定时，提高，可以是线路电流减小，从而降低了传输线上的损耗，提高了传输效率；同时，线路上的压降减小，使负载的端电压变化减小，提高了供电质量。2、并联电容的选取：由于未并入电容时，电路的无功功率为而并入电容后，电路的无功功率为因而电容需要补偿的无功功率为：又因：故这就是所需并联电容器的电容量。式中P是负载所吸收的功率，U是负载的端电压，1和2分别是补偿前和补偿后的功率因数角。例1某电源。试求：（1） 该电源的额定电流。（2） 该电源若供给、40W的日光灯，最多可点多少盏？此时线路的电流是多少？（3） 若将电路的功率因数提高到，此时线路的电流是多少？需并联多大电容？解：（1）额定电流为（2）设日光灯的盏数为n，即，则此时线路电流为额定电流，即。（3）因电路总的有功功率，故此时线路中的电流为