1、電路實驗功率因數提高第1頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五一 實驗目的1。掌握功率因數的物理概念，理解功率因數提高的實際意義2。熟悉提高功率因數的方法3。熟悉日光燈、多功能功率表和電流插接端子的使用方法第2頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五二 實驗原理功率因數1。功率因數 有功功率和視在功率之比。 在交流電路中，如果有電感或電容元件，就產生負載與電源之間功率來回推送的現象，這部分功率就是無功功率Q。 有功功率P是單位時間內電源提供的電能轉化為機械能、光能、熱能、磁能等形式的能量。 視在功率S是電源輸入負載的電壓有效值和電流有效值的乘積S=I*U. 第

2、3頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五二 實驗原理功率因數提高2。功率因數的提高 功率因數較低意味著視在功率中無功功率成份較大，負載呈現感性或容性，電源最大輸出較大，線路損失較多。提高功率因數的方法就是無功補償。 對于感性負載，并聯電容器能夠提高功率因數；而對于容性負載，串聯電抗器，也可顯著提高功率因數。 當功率因數接近1時，達到最佳效果，電路基本呈現純阻性。當補償過大時，負載特性發生根本性變化，我們稱之為過補償。 第4頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五二 實驗原理日光燈3。日光燈電路燈管220V鎮流器啟輝器補償電容器工作原理：初始狀態啟輝器接通，電路

3、中電流從零突變到某數值，這時鎮流器（大電感）產生自感應電壓（方向相反），下半個周期，電壓疊加，最大值達到大約600V，加到日光燈管兩端，使日光燈管內氣體放電導通。同時啟輝器，內部觸點（不同溫度系數的雙金屬片）發熱，一定時間后自動斷開，使日光燈管維持導通狀態。 日光燈因為鎮流器的存在而成為感性負載，并聯適當電容器可提高功率因數。第5頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五三 實驗設備序號名稱型號數量功能1交流電壓表數字表500V1各結點電壓2交流電流表數字表5A1各支路電流3功率表1多功能表4調壓器1交流電源5日光燈管30W1實驗臺上端6實驗模板HE-17鎮流器 啟輝器7電流插座

4、38電容器HE-171第6頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五1。功率表的接法 注意I和U的同名端。左側接電源，右側接負載。2。讀數 按“功能”鍵，依次出現“I”、 “U”、 “P”、 “COS”等 。 I 電流有效值U 電壓有效值P 有功功率COS 功率因數 30.23220V三 多功能表的使用第7頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五三 交流電壓源的使用單相電源如圖，調壓器次級輸出0-250V，可用調壓器旋鈕調節。220V數字交流電壓表第8頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五四 實驗內容和電路1。啟輝條件下電路參數 緩慢調節調壓器，

5、電源電壓逐漸升高，剛剛點亮日光燈管的電壓就是啟輝電壓。點亮日光燈后，從多功能表讀取電路參數。2。額定電壓下電路參數 電源電壓穩定在220V. 從多功能表讀取電路參數。3。并聯電容器電路參數 調壓器回零，并聯某電容器，然后調節到220V,讀取數據。調壓器回零，并聯下一個電容器。4。最佳功率補償電容 觀察并聯單個電容器的功率因數和負載特性的變化規律，根據實驗模板上所給電容，選擇適當的并聯組合，使功率因數盡可能接近1。這時的電容值之和就是最佳功率補償電容。第9頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五實驗內容1。啟輝電壓 連接日光燈電路。緩慢調節交流電源的電壓，剛剛把日光燈點亮的電壓就

6、是啟輝電壓，記錄此時的P、I、U、cos.2。額定工作 電壓調節到220V,記錄此時的P、I、U、cos。3。功率因數提高 分別并聯1u、2.2u、3.2u、4.7u、5.7u電容，記錄每個電容值對應的的P、I、Ic、U、cos.第10頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五實驗電路按圖連接電路，注意電流插棒的使用可用HE-17白熾燈線路的電流插孔也可用實驗臺配備的電流插口啟輝器也可用按鈕替代220V交流220V多功能表數字交流電壓表0.32A數字交流電流表第11頁，共12頁，2022年，5月20日，7點50分，星期五五 注意事項1.電流插棒的用法 電流插口在實驗臺上，測量時插入電流插棒，從電流表讀數。電流插口有三個，左右端子之間可插入電流插棒