日光燈電路與功率因數(shù)的提高

1、第四章電路分析基礎(chǔ)實驗實驗4.7日光燈電路與功率因數(shù)的提高4.7.14.7.1實驗?zāi)康?熟悉日光燈的接線方法。2掌握在感性負載上并聯(lián)電容器以提高電路功率因數(shù)的原理。4.7.24.7.2實驗任務(wù)4.7.2.1基本實驗1完成因無補償電容和不同的補償電容時電路中相關(guān)支路的電壓、電流以及電路的功率、功率因數(shù)的測量和電路的總功率因數(shù)曲線cosθ′=f(C)的測量。并測出將電路的總功率因數(shù)提高到最大值時所需補償電容器的電容值。(日光燈燈管額定電壓為

2、220V，額定功率30W。)2完成圖471所示點亮日光燈時所需電壓U點亮和日光燈熄滅時電壓U熄滅的測量。3定量畫出電路的相量圖。完成鎮(zhèn)流器的等效參數(shù)RL、L的計算。4.7.2.2擴展實驗保持U=220V不變，當電路并聯(lián)最佳電容器后使得總功率因數(shù)達到最大時，在電容器組兩端并入20W燈泡，通過并入燈泡的個數(shù)，使得總電流I與無并聯(lián)電容時的I值大致相同，記錄此時I、IC、IL、P以及流入燈泡的電流值。4.7.34.7.3實驗設(shè)備1三相自耦調(diào)壓器

3、一套2.燈管一套3鎮(zhèn)流器一只4.起輝器一只5.單相智能型數(shù)字功率表一只6.電容器組500V一套7.電流插座三付8.粗導(dǎo)線電流插頭一付9.交流電壓表(0~500V)或數(shù)字萬用表一只10交流電流表(0~5A)一只11粗導(dǎo)線若干圖471相線u1中性線RRLL~380V1電容器組?ILI?CI?IIUUW第四章電路分析基礎(chǔ)實驗IC=ILsinθIsin=sinsinθ=(tanθtan)?????????cosUP??????????cosUP

4、UP??又因IC==UωCCXU所以UωC=(tanθtan)UP??由此得出補償電容C的大小可按下式計算：（471）)tan(tan2??????UPC471式中P─有功功率（W）；ω─電角度(rads)，ω=2πf(f=50Hz)。4在日光燈實驗中，由于燈管內(nèi)的氣體放電電流不是正弦波，且在一周期內(nèi)形成不連續(xù)的兩次放電。所測量的有功功率應(yīng)是50Hz基波電流與同頻率的電源電壓的乘積。所以在正弦波的電壓與非正弦波的電流的電路中，因高次諧波

5、電流的存在，功率因數(shù)只能小于1，而不能達到1。所以我們可利用式471來計算理論上cos=1時所對應(yīng)的補償電容值。??4過補償現(xiàn)象。從圖473看出，隨著并聯(lián)電容不斷地增加，電容電流IC也隨之增大，使得||逐漸變小，過0后，又逐漸變大，此后電容越大，功率????因數(shù)反而下降，此現(xiàn)象就稱為過補償。在過補償?shù)那闆r下，系統(tǒng)中由感性轉(zhuǎn)變?yōu)槿菪?。出現(xiàn)容性的無功電流，不僅達不到補償?shù)念A(yù)期效果，反而會使配電線路各項損耗增加，在工程應(yīng)用中，應(yīng)避免過補償。4

6、.7.54.7.5預(yù)習(xí)提示1日光燈電路的工作原理是怎樣的？2日光燈電路的性質(zhì)是阻性、感性還是容性？3為什么要提高電路的功率因數(shù)？4怎樣根據(jù)實測值來計算當cosθ′=1時，補償電容C的值？5忽略電網(wǎng)電壓波動，當改變電容時，功率表的讀數(shù)和日光燈支路的電流IL是否變化？請分別說明原因。4.7.64.7.6實驗步驟1檢測功率表和日光燈熔斷器的通斷情況。用萬用表的二極管檔，判斷單相交流功率表（以下簡稱功率表）的電流線圈中的熔斷器以及燈管的熔斷器導(dǎo)