电路试验-日光灯及交流功率因数的提高.PPT

实验九 日光灯及交流电路功率因数提高 本实验注意事项 强电实验严禁带电接线和拆线。 接线时，不允许带电操作；实验结束后， 拆线时，不允许带电操作。 （先接线，后通电；先断电，后拆线） 实验过程中，若电路故障或发现异常现象， 请及时关闭电源，并报告指导教师。 一、实验目的 1、学习日光灯电路的工作原理和线路的连接。 2、掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系及 交流参数的计算方法。 3、学习提高功率因数的方法。 4、掌握功率表的使用方法。 二、实验任务 1、连接日光灯电路。测量电路的电流、电源电压、 功率、功率因数、灯管电压、镇流器电压。 2、研究将日光灯电路的功率因数提高的方法（0.9） 请设计电路，并计算电路元件的参数。测量电路 电流、功率、功率因数。 3、选做。测量日光灯的起步电压和熄灯电压。 　三、实验原理 　 1、日光灯工作原理 3、功率因数表 四、仪器设备 五、实验步骤 1、连接电路，测量交流参数 　 六、实验总结 1、列表，整理实验数据。 2、画出日光灯的等效电路，计算相关的电路 元件的参数。 3、总结功率因数提高的方法，画出相关电路， 并说明原理。 4、回答思考题。 5、分析日光灯的起步电压和熄灯电压（选做）。 * * 日光灯结构图如左图所示。K闭合时，启辉器中氖气击穿，产生气体放电，使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管两端的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压瞬间产生400至500V高压，灯管气体电离，日光灯放电发亮。 当日光灯点亮后，灯管两端电压降为100V左右，由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。日光灯工作后，灯管相当于一电阻R，镇流器可等效为电阻RL和电感L的串联，启辉器断开，所以整个电路可等效为一R、L串联电路，其电路模型如右图所示。 2、提高功率因数的方法 一般来说日光灯电路的功率因数是很低的，用功率因数表直接可以测量，也可以用交流电压表，电流表及功率表，测出电路的总电压U、电流I和总功率P，则电路的功率因数可用下式计算： 要提高感性负载的功率因数，可以用并联电容器的办法，使流过电容器的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿，减少电压和电流之间的相位差，从而提高功率因数。假定功率因数从COS?提高到COS?，所需并联电容器的电容值可按下式计算： 目前实验装置上均安装了数字多功能功率表，除可以测量功率外还可以直接测量电压、电流、功率因数等。作为功率因数表其接线方式与功率表相类似，其中电流线圈串联在电路中，电压线圈并联在被测电路的两端。 交流电压表 交流电流表 数字多功能功率表 电流线圈 电压线圈 功率表 电 容 器 组 自耦调压器 日光灯电路 首先按图连接好实验电路(不接电容) 。调节自耦调压器输出，使U=220V，进行测试，填表1.9.1。 并联电容C，令U=220V不变，将测试结果填入表1.9.2中。 2、提高功率因数