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实验一：功率因数的提高

一、实验目的:1．研究正弦交流电路中电压、电流相量之间的关系。2.掌握电抗式日光灯线路的接线及其工作原理。3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、原理说明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Σİ＝0;

闭合回路的各段电路电压相量和为零，即ΣŪ

＝0。2.日光灯线路如图1-1所示，图中

R是日光灯管，

L是电抗镇流器，S是启辉器，C是补偿电容器--用以改善电路的功率因数（cosφ值）。图1-2是日光灯实验的等效电路.图1-3所示的RL串联电路，在正弦交流电Ū的激励下，ŪR与ŪL保持有90º的相位差。Ū是ŪR与ŪL的相量和。图1-4是日光灯并联电容C以后的电流相量图。

1长江大学电工电子实验中心龙从玉S1.1.电路原理图RLLŪ

ŪLŪRŪ

ŪLİİİCİLR1.2.等效电路图1.4.电流相量图İİcİLRφ220vVLVRŪCCİCİİLR1.3.电压相量图图-21日光灯实验电路原理与相量图φŪRR2长江大学电工电子实验中心龙从玉三.实验内容1.日光灯线路接线与测量

按图1-2接线，调节自耦调压器的输出,逐步提高电压，直到日光灯启辉点亮，记录日光灯起动电压UQ。将电压调至220V，测量功率P，

电流Ｉ，

电压U，UL，UR

和功率因数COSφ等值，并计算视在功率S。

表

-1日光灯实验记录表UQ

U

(V)UL(v)UR

(v)Ｉ(A)P(W)COSφ

计算S(VA)

2.改善日光灯功率因数的实验--并联电容

在日光灯电路上并联可调电容,提高功率因数的测量。可用电流表通过电流插座分别测量三条支路的电流。改变并联电容值，分别测量相应的各支路电流，功率因数COSφ.

记录在表-2中。3长江大学电工电子实验中心龙从玉注意:当电容取0值时，应将电容移去，不可将直接电容短接---会样造成电源短路的!!!W∨SRALC＊＊ＩICILR图-2提高日光灯电路功率因数实验电路图∨R∨L220V三实验内容—日光灯电路并联电容实验4长江大学电工电子实验中心龙从玉

根据实验数据,验证电流相量关系并计算相应的视在功率S.分析电路功率因数提高的原因。说明：电子镇流器式日光灯的工作原理可另查有关资料。并联C（uf）U(V)UL

(V)UR

(V)Ｉ(A)ＩLR(A)

ＩＣ(A)P(W)COSφ

计算S（ＶＡ）01.02.23.24.7

表-32提高功率因数的实验记录表5长江大学电工电子实验中心龙从玉实验预习思考题要点功率因素的提高的实验是强电技术基础实验,通过实验要掌握日光灯的工作原理,明确镇流器在日光灯起动及工作的作用,起辉器在起动时的作用。.改善电路的功率因素既可以提高供配电系统的设备利用率,又可以降低线路电能损耗,提高用电效率。通过实验,明确视在功率S,有功功率P,无功功率Q以及用电设备的输入功率P1,与额定功率P的关系。五、实验报告

1.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。

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

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