功率因数的提高.doc

深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 电路分析 实验项目名称： 实验六. 功率因数的提高 学院： 信息工程 专业： 指导教师： 罗雪晖 报告人： 学号： 班级： 实验时间： 2012年6月21日 实验报告提交时间： 2012年 月 日 教务部制一目的1加深对提高功率因数意义的认识。2了解提高功率因数的原理及方法。二说明一般的用电设备多属感性负载，且功率因数较低，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式可知，当负载功率和电压一定时，其功率因数越低，则要求供电电流越大。这将导致电源的利用率不高及增加输电线路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容C，如图1所示。其原理可用相量图（图2）说明。在并入电容C之前，总电流，与的相位差由感性负载的阻抗角决定。并入电容C之后，由于保持不变，故不变，但 ，由图2（a）可见，总电流以及与的相位差均变小了，即提高了功率因数。若加大电容值，且选择恰当，则可使与同相，如图2（b）所示，这时，总电流降至最小值。若继续加大电容值，将会更大，如图2（c）所示，这时电流超前于电压，电路变为容性，反而降低，总电流变大。（ 图1）( a） （b） （c）（图2）（a） （b）（图3）最后顺便指出，由于在实验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，但因其损耗值甚微，故一般忽略不计。三任务与步骤首先选出本次实验所用电源、仪表及元件，熟悉它们的用法。注意：1. 交流调压器应先调到零，接好电路检查无误后再合上开关并将其输出缓慢调到所需数值，转动调压器手柄不要用力过大。每完成一个实验改接线路前，都要将调压器调回零位并断开其电源开关。2. 根据预习结果正确选择各仪表的量程。3. 实验中电流不要超过电阻和电感线圈的额定电流。4.电容箱使用前后应放电35秒。任务. 研究图1中不同的电容值对功率因数的影响步11. 按图1接线，图中感性负载为图3（a）所示。其中R用D01元件板上R100电阻箱，取值200；电感线圈用D04元件板上的互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=40、L=0.4H ；C为D06元件板上电容箱，先取C=0 ；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在010F之间改变，大约每隔1F取一个点，在附近，点可取得密些。记录I、P、于表1中步12. 将图1中感性负载换为图3（b）所示日光灯支路（用D04元件板上日光灯支路），先取C=0 ，调节调压器使电压表读数为220V，且始终保持此电压值不变。在06F之间改变电容值并记录I、P、于表1中。注意：D04元件板上的日光灯（额定功率20W，额定电压220V。）是照明和实验两用的，用一个开关切换。当开关打向“内接”时，它内接220V电源，作照明用；当开关打向“外接”时，它与内部电源断开，可作实验用。日光灯启动瞬间电流较大，启动后电流为300多毫安，步12中电流表应选1A量程。表1 （注意：当负载为容性时，电流超前电压，角记录为负值） 负载为电阻和电感线圈C(F)I (mA)P (W)四数据处理五实验设备1自耦式交流调压器2交流电流表3交流电压表4功率相位组合表5D01、 D06、D04元件板上的电阻箱、电容箱、互感线圈、日光灯电路七实验报告要求1 根据表1实验结果，分别画出两种负载下的以下曲线： 、 。2 将仿真结果、实验结果及理论计算结果进行比较。八实验结论1加深了对提高功率因数意义的认识。2了解了提高功率因数的原理及方法。指导教师批阅意见：成绩评定：