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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4.7日光燈電路與功率因數(shù)的提高4.7.14.7.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉日光燈的接線方法。2掌握在感性負(fù)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(shí)驗(yàn)任務(wù)4.7.2.1基本實(shí)驗(yàn)1完成因無(wú)補(bǔ)償電容和不同的補(bǔ)償電容時(shí)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(cè)量和電路的總功率因數(shù)曲線cosθ′=f(C)的測(cè)量。并測(cè)出將電路的總功率因數(shù)提高到最大值時(shí)所需補(bǔ)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(diǎn)亮日光燈時(shí)所需電壓U點(diǎn)亮和日光燈熄滅時(shí)電壓U熄滅的測(cè)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(jì)算。4.7.2.2擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)保持U=220V不變，當(dāng)電路并聯(lián)最佳電容器后使得總功率因數(shù)達(dá)到最大時(shí)，在電容器組兩端并入20W燈泡，通過(guò)并入燈泡的個(gè)數(shù)，使得總電流I與無(wú)并聯(lián)電容時(shí)的I值大致相同，記錄此時(shí)I、IC、IL、P以及流入燈泡的電流值。4.7.34.7.3實(shí)驗(yàn)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(wàn)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(shí)驗(yàn)IC=ILsinθIsin=sinsinθ=(tanθtan)?????????cosUP??????????cosUP

4、UP??又因IC==UωCCXU所以UωC=(tanθtan)UP??由此得出補(bǔ)償電容C的大小可按下式計(jì)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(shí)驗(yàn)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(cè)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(dá)到1。所以我們可利用式471來(lái)計(jì)算理論上cos=1時(shí)所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電容值。??4過(guò)補(bǔ)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(guò)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(guò)補(bǔ)償。在過(guò)補(bǔ)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(wú)功電流，不僅達(dá)不到補(bǔ)償?shù)念A(yù)期效果，反而會(huì)使配電線路各項(xiàng)損耗增加，在工程應(yīng)用中，應(yīng)避免過(guò)補(bǔ)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(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算當(dāng)cosθ′=1時(shí)，補(bǔ)償電容C的值？5忽略電網(wǎng)電壓波動(dòng)，當(dāng)改變電容時(shí)，功率表的讀數(shù)和日光燈支路的電流IL是否變化？請(qǐng)分別說(shuō)明原因。4.7.64.7.6實(shí)驗(yàn)步驟1檢測(cè)功率表和日光燈熔斷器的通斷情況。用萬(wàn)用表的二極管檔，判斷單相交流功率表（以下簡(jiǎn)稱功率表）的電流線圈中的熔斷器以及燈管的熔斷器導(dǎo)