电路实验功率因数提高.ppt

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