2.功率因数的提高仿真..ppt

2020 3 5 长江大学龙从玉 1 2 1 相量形式的基尔霍夫定律适用于正弦交流电路 节点的各支路电流相量和为零 即 0 闭合回路的各段电路电压相量和为零 即 0 2 2 日光灯实验电路如图 1所示 图中R 日光灯管 L 电抗镇流器 S 启辉器 C 补偿电容器 用以改善电路的功率因数 1 实验目的 实验二功率因数的提高仿真 2 实验原理 1 1 掌握电抗式日光灯线路的工作原理及其接线方法 1 2 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法 1 3 学习电路仿真软件的使用 2020 3 5 长江大学龙从玉 2 图 1提高日光灯功率因数实验电路原理图 IC I I 2020 3 5 长江大学龙从玉 3 3 1 根椐电抗式日光灯电路原理图 新建功率因数提高实验的EWB仿真电路 3 2 分别用EWB中虚拟电压表 电流表测量电源电压U 日光灯电路中镇流器电压UL 灯管电压UR及电路电流I 用虚拟示波器测量电路电压与电流间的相位差 记录在表 1中 3 3 在日光灯电路中接入并联可调电容C 串联电容电流表IC 并串联灯管支路电流表IRL 3 4 调节并联电容量的大 小 使电路总电流I降至最小 此时电压U与电流I的相位差 0 测量相应的电压 电流及相位差 记录在表 1中 3 5 分别增加 或减少 并联的电容量 分别测量电压U UL和UR 测量总电流I 灯管电流IRL和电容电流IC 测量相应电压与电流的相位差 记录在表 1中 3 6 根据实验记录数据 计算电路的功率因数 讨论提高电路功率因数的意义 3 EWB仿真实验内容与实验步骤 2020 3 5 长江大学龙从玉 4 EWB使用简介 EWB主菜单 工具菜单 元件与仪器菜单 电源 基本 指示 仪器 启动停止开关 暂停恢复按键 C 0时电容支路应断开 调电容量按C键 改变增减方向按大小写转换键 电压与电流的相位差大 1 日光灯电路的固有功率因数低 2020 3 5 长江大学龙从玉 5 并联电容提高电路总功率因数 电压与电流的相位差小 总电流下降了 增加电容电流 灯管电流不变 并联电容能改变电路的外特性 不能改变电路内部特性 2020 3 5 长江大学龙从玉 6 2020 3 5 长江大学龙从玉 7 采用Proteus仿真 2020 3 5 长江大学龙从玉 8 表 1日光灯功率因数提高的仿真实验表 说明 1 用模拟示波器测量相位差 根椐测量的电压与电流初相时间差 t与周期T计算 t T 3600 2 表中的功率因数COS 功率P W 视在功率S VA 均为根据原始测量数据计算的实验值 2020 3 5 长江大学龙从玉 9 4 实验注意事项 4 1 仿真实验使用的EWB软件 在电路中插入元件或仪表时可直接插入 但实际操作时则应断开电路接入 删去元件时却会在此保留短接线 如删去电压表后还要删去短接线 4 2 电感负载串联电容实验 电路的总阻抗会下降 属于电压谐振性质 要防止器件过电压过电流 5 1 完成实验数据表格中的计算 进行必要的误差分析 5 2 根据实验数据 绘制日光灯实验的电压相量图 电流相量图 根据基尔霍夫定律解释支路电流大于总电流 部分电压大于总电压的实验现象 5