交流电路功率因数实验报告.docx

交流电路功率因数实验报告 　　实验题目:日光灯电路改善功率因数实验　　一、实验目的　　1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；　　2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置；3、学会日光灯的接线方法。二、实验原理　　用P、S、I、V分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。　　按定义电路的功率因数cos??　　PP?。由此可见，在电源电压且电路的有功功SIU　　率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源的容量S就越少。　　日光灯电路中，镇流器是一个感性元件，因此它是一个感性电路，且功率因数很低，约—。　　提高日光灯电路功率因数的方法是在电路的输入端并联一定容量的电容器。如图7-1所示：　　图7-1图7-2　　图7-1并联电容提高功率因数电路图7-2并联电容后的相量图　　图7-1中L为镇流器的电感，R为日光灯和镇流器的等效电阻，C为并联的　　?，电容支路电流I?，则三者关系可用相量图如图7-2所示。由图7-2　　?的相位差为?，功率因数为?，I?与总电压U知，并联电容C前总电流为ILRLRL?，I?与总电压U?的相位差为?，功率因数为cos?L；并联电容C后的总电流为I　　cos?；显然cos?＞cos?L，功率被提高了。并联电容C前后的有功功率　　?减小，P?IRLUcos?L?IUcos?，即有功功率不变。并联电容C后的总电流I　　视在功率S?IU则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。　　三、实验设备　　电工电子电力拖动实验装置一台，型号：TH-DT、导线若干四、实验内容　　1、功率因数测试按照图7-3的电路　　实验电路如图7-3所示，将三表测得的数据记录于表7-1中。　　图7-3日光灯实验电路W为功率表,C用可调电容箱。　　五、实验数据与分析　　实验分析：　　S=UI　　220*=WCosф=　　220*=WCosф=*=WCosф=*=WCosф=*=WCosф=*=WCosф=*=WCosф=(来自:写论文网:交流电路功率因数实验报告)*=WCosф=*=WCosф=*=WCosф=*=169WCosф=　　根据S=UI，由表7-1可知，在一定范围内，有功功率P一定时，功率因素Cosф越大，视在功率S越少　　表7-2　　六、结论　　在日光灯电路中，在一定范围内，电容值越大，视在功率越　　少，有电源电压且电路的有功功率一定时，随电路的功率因素提高，它占用电源的容量S就降低，负载电流明显降低。　　实验八单相交流电路及功率因数的提高　　一、实验目的　　1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。　　2.了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、原理说明　　1.交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即　　＝0Σ?＝0和ΣU　　与电路中的电流I同图8-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，电阻上的端电压U　　和U的相量轨迹是的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，U相位，当R的阻值改变时，URRC　　、U三者之间形成一个直角三角形。与U一个半圆，电压URC　　=U+U即URC　　相位角φ＝acrtg(Uc/UR)　　改变电阻R时，可改变φ角的大小，故RC串联电路具有移相的作用。　　2.交流电路的功率因数　　交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即　　cosφ＝P/S　　其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。　　交流电路的负载多为感性，电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cosφ＜)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高(如cosφ＝1)，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。　　为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图8-2所示。并联电容Ｃ　　I减小了，总电压以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于IC的出现，电路的总电流　　与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cosφ得到提高。　　3.日光灯电路及功率因数的提高　　日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数，如图8-3所示。其工作原理如下：　　当接通220V交流电源时，电源电压通过镇流器施加于启辉器两电极上，使极间气体导电，可动电极(双金属片)与固定电极接触。由于两电极接触不再产生热量，双金属片冷却复原使电路突然断开，此时镇流器