实验16 日光灯电路与功率因数的提高

,实验,1.6,日光灯电路与功率因数的提高,电路分析基础实验,1,.,熟悉日光灯的接线方法。学习功率表的使用方法。,一、实验目的,2,.,掌握在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理。,1,.,完成日光灯电路的测量。,(,日光灯灯管额定电压为,220V,，额定功率,40W,),。,二、实验任务,2.,完成因补偿电容改变而引起的功率因数改变的曲线,=,f,(,C,),的测试。根据装置上现有的电容,，,求出将日光灯功率因数提高到最大值时所需补偿电容器的电容值。,三相自耦调压器、灯管、,XD06,挂箱,(,起辉器、镇流器、电容器组及电流插座,),、交流电流表、电流插头、智能型数 字功率表、数字万 用表、导线。,三、实验设备,四、实验步骤,日光灯电路主要有,灯管,、,起辉器,和,镇流器,组成。,镇流器是一个带铁芯的电感线圈，它相当于一个电阻与电感串联的元件。,L,，,r,交流电源,220V,灯管,起辉器,日光灯电路接线图,保险丝是为了避免过电流损坏灯管,日光灯灯管,接启辉器,电工台,XD06,镇流器,启辉器,点动开关,启辉器,镇流器,点动开关,断,通,电容组,电流插座,XD06,挂箱,指针式交流电流表,数字式交流电流表,0,5A,1A,功率表接线应按照同名端相连，电流线圈串联在回路中，电压线圈并联在回路中的原则,接线,。如上图所示。,功率表的说明,(,见动画,),R,L,P=UI,cos,功率表测量的是有功功率。,P,负载,R,L,功率表接线示意图,它有两个线圈，一个是电流线圈,I,*,一个是电压线圈,为了保证两个线圈的电流流入,(,或流出,),方向一致,对于电流流进的接线端钮仪表面板上均已标注,“,*,”,或,“,+,”,，即同名端。功率表在接线时，应使电流线圈和电压线圈的同名端接到电源同一极性的端子上。,U*,智能型数字功率表使用简介,打开电源，循环显示 ，,表示测试系统已准备就绪，,进入初始状态。,智能型数字功率表,功能,确认,复位,同名端相连,保险丝,电压线圈,电流线圈,按,“,功能,”,键，出现固定 ，则测试有功功率，读取时只需按,“,确认,”,键即可；按,“,功能,”,键，出现 ，则测试功率因数，读取时只需按,“,确认,”,键即可。,若数字前显示 代 表感性负载，若显示 代表 容性负载。在任何状态下按,“,复位,”,键系统恢复到初始状态。,日光灯测试电路图,I,RL,I,点亮电压,U,220V,零线,相线,I,c,W,U,Lr,U,R,不要带电接、拆线,日光灯点亮所需的电源电压,U,( V),C,(,F),U,(,V,),U,Lr,(,V,),U,R,(,V,),I,(,A,),I,RL,(,A,),I,c,(,A,),P,(,w,),cos,0,额定电压,1F,2.2,F,C=?,cos,max,5.7,F,6.9,F,7.9,F,9.87,F,日光灯电路的测试表,记录功率因数提高到最大时所需补偿电容值,C,3.,通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，观察并测量未加电容补偿时日光灯,点亮,所需的电源,电压,。,4.,将三相调压器同轴旋钮调至日光灯额定工作电压,220V,，完成表中电压、电流、功率与功率因数,记录,。,1.,用万用表的 档，判断功率表的电流线圈中的熔断器与日光灯管的熔断器的导通情况。,2.,将电流线圈与电压线圈同名端相联。按照先串联回路联接，后并联回路联接的原则，按前面实验电路图的动画步骤进行接线。经检查无误后方可通电。,5.,改变电容，在,1F,9.87F,之间均匀取,10,个值，通过观察智能型数字功率表中功率因数的感性、容性显示变化，完成日光灯电路的测量表记录。,从理论上说，肯定能找到一个补偿电容，使得经过电容补偿后电路的,=1,，,但由于装置的限制，实验时调不到,=1,，所以需根据测试数据，计算出,=1,时,C,的值。,6.,利用实验装置中的独立电容，尽可能地调出功率因数的最大值。,五、实验报告要求,1,.,画出实验电路与表格，写出实验的简要过程与步骤。,2,.,记录,点亮,日光灯所需的电源,电压,，并完成在额定电压下，电容从,0,9.87F,之间变化时电路的相关参数的表格记录。,3.,利用实验装置中的独立电容，尽可能地调出功率因数的最大值。并记录功率因数最大值及所对应的补偿电容器的电容值。,六、注意事项,日光灯供电电源从相线和零线引出。,对于强电实验决不允许带电接、拆线。发生异常现象，立即断开电源开关。,5.,根据测试数据，得出结论。完成思考题。,4.,根据实验测得的数据，计算,=,1,时补偿电容值,。,完成补偿电容大小与功率因数之间的关系曲线,=,f,(,C,),。,