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文档简介

三相交流电与功率因素,浙江大学物理实验中心,正弦交流电在工农业生产、科研和日常生活中与我们息息相关，其性质与直流电有很大的不同。其电流、电压除了有幅值（一般以有效值表示）的关系外还存在着相位关系。,一、实验目的,1、学习测量交流功率及功率因数的方法。2、学习使用各种交流电表。3、学习三相电源，掌握星形，三角形的供电方式。,二、实验原理,1、功率因素图1是一个电阻R与电感L串联再与电容C并联的交流电路，各分段电压和总电压的关系，或并联支路的分电流和总电流的关系，都不能用代数和来处理，而必须用矢量和来处理，有如下关系式：,如果用I1作为相位的参考方向，图2是它们之间的相位矢量图，由图可见I1与同相。而纯电感L上电压比I1超前，合成的是总电压的幅值，是I1落后的相位角。,但在大多数电路中，常常使用交流异步电动机、电焊机以及日光灯等，都是电感性负载。这时COS1，电流滞后于电压角。它意味着电源除了向负载提供平均功率而转换为其他形式的能量（热能、机械能等）外，还有一部分无功功率要不断往返于电源与负载之间。为尽量减少电路中的无功功率，我们必须要适当提高电路功率因数。,2、提高功率因数常用的方法：提高功率因数，常用的方法就是在靠近感性负载端并联电容器，其电路图如图1所示，由相量图3可知原感性负载电流滞后于电压1，当并联电容以后，只要电容的大小选择得当，就可以使并联电容以后的总电流小于原来电感中的电流，使21，使功率因数得到提高。,三、实验仪器装置,四、实验内容,1、日光灯的组装日光灯是典型的感性负载电路，按线路完成连线，要求能点亮灯管即可。接线如下。,三用表的连接过程演示,3、并联电容提高功率因数将电容并入日光灯电路（按图中虚线所示），观察三用表的指示，运用公式（3），解出并联电容后的功率因数，进行比较。实验的所有数据填入下表。,4、三相交流电路（选做）三相交流电是目前使用广泛的供电方式，常见的是采用以三相相序A，B，C为顺序，相位互差1200的正弦交流电组合在一起进行供电。三相交流电的负载常用的有“星形”，“三角形”，其示意图如下：由负载的不同又分成“对称负载”和“不对称负载”，（在星形负载中还有有中线与无中线的区分），由电工原理可知：,对星形电路而言：A线电压是相电压的倍；线电流=相电流；B对称负载时星形电路中线电流为另，而不对称负载电路中线电流不为零。对三角形电路而言：线电压=相电压，线电流等于相电流的倍,（1）、测量星形电路三相四线制电源的相、线电压，电流,（2）测量星形电路三相四线制电源对称负载电路，有中线和无中线时的各电量；（3）测量三角形电
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