日光燈電路與功率因數的提高

1、第四章電路分析基礎實驗實驗4.7日光燈電路與功率因數的提高4.7.14.7.1實驗目的1熟悉日光燈的接線方法。2掌握在感性負載上并聯電容器以提高電路功率因數的原理。4.7.24.7.2實驗任務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支路的電壓、電流以及電路的功率、功率因數的測量和電路的總功率因數曲線cosθ′=f(C)的測量。并測出將電路的總功率因數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RL、L的計算。4.7.2.2擴展實驗保持U=220V不變，當電路并聯最佳電容器后使得總功率因數達到最大時，在電容器組兩端并入20W燈泡，通過并入燈泡的個數，使得總電流I與無并聯電容時的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實驗設備1三相自耦調壓器

3、一套2.燈管一套3鎮(zhèn)流器一只4.起輝器一只5.單相智能型數字功率表一只6.電容器組500V一套7.電流插座三付8.粗導線電流插頭一付9.交流電壓表(0~500V)或數字萬用表一只10交流電流表(0~5A)一只11粗導線若干圖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，由于燈管內的氣體放電電流不是正弦波，且在一周期內形成不連續(xù)的兩次放電。所測量的有功功率應是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時所對應的補償電容值。??4過補償現象。從圖473看出，隨著并聯電容不斷地增加，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????因數反而下降，此現象就稱為過補償。在過補償的情況下，系統中由感性轉變?yōu)槿菪?。出現容性的無功電流，不僅達不到補償的預期效果，反而會使配電線路各項損耗增加，在工程應用中，應避免過補償。4

6、.7.54.7.5預習提示1日光燈電路的工作原理是怎樣的？2日光燈電路的性質是阻性、感性還是容性？3為什么要提高電路的功率因數？4怎樣根據實測值來計算當cosθ′=1時，補償電容C的值？5忽略電網電壓波動，當改變電容時，功率表的讀數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