《实验八 交流电路元件参数测量.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验八 交流电路元件参数测量.doc（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验八实验八 交流电路元件参数测量流电路元件参数测量一一、实实验验目目的的 (1)熟悉日光灯的接线，能做到正确迅速联接电路； (2)通过实验了解功率因数提高的意义； (3)熟练功率表及功率因数表的使用。二二、实实验验原原理理1、对于一个无源一端口网络（如图8-1） 其吸收的有功功率为：cosUIP 其中称为功率因数 。功率因数 的大小决定cos 于电压和电流之间的相位差，即一端口网络的等效阻 抗Z的辐角。 这表明，只有 u、i的同相位分量才 产生有功功率。 有功功率反映了电路消耗的功率，但未反映电路储 能元件的能量交换情况。在储 能元件中，能量交换的最大速率，称之为无功功率。无功功率并非无用s
2、inUIQ 之功，它是各种电气设备建立赖以工作的交变电磁场所必需的。 在工农业生产及日常生活中，如工矿企业中用的电动机、家用电器如日光灯 、电 风扇、洗衣机等大都是感性负载。对于感性负载，因而电0, 0sin0Q故，感元件吸收无功功率，为一无功负载；对于容性负载，故因而, 0sin0，, 0Q 电容元件输出无功功率，为一无功电源。2、由于负载多为感性，对一定的负载，所谓提高功率因数，不是减少它正常工作所 需的无功功率，而是在负载方并联一无功电源。例如在感性负载两端并联电容器，使负 载所需要的无功功率从无功电源获得部分补偿或全部补偿这样，就整个系统来看，总 的功率因数提高了，减少了总电源供给负载
3、的无功功率，减少了线路的电流，因而也减 少了由于传输无功功率而在线路上增加的功率损耗。所以提高功率因数既可以充分发挥 电源设备的利用率，又减少了输电线路的功率损失和电压损失。在实际生产中，并不要 求将功率因数提高到 1，因为这样做将大大增加设备费用，以致达不到预期的经济效益。 功率因数提高到什么程度为合适，应根据具体的技术经济综合指标，经过全面比较来 决定。 3、日光灯 线路及工作原理日光灯 线路如图 8-2所示。由日光灯管 A，镇流器 L(带铁芯电感线圈 )，启动器 S 组成。当接通电源后，启辉器内发生辉光放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯 丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，
4、双金属片冷却，又把触点断开， 这时镇流器感应出高电压加在灯管两端使日光灯管放电，产生大量紫外线，灯管内壁 的荧光粉吸收后幅射出可见的光，日光灯就开始正常工作。启辉器相当一只自动开关， 能自动接通电路 (加热灯丝 )和开断电路 (使镇流器产生高压，将灯管击穿放电 )。镇日光灯 A镇流器 L启辉器 S电容 C交流电源图 8-2 日光灯线路 ZZU.I.图 8-1 无源一端口网络流器的作用除了感应高压使灯管放电外，在日光灯正常工作时，起限制电流的作用， 镇流器的名称也由此而来。由于电路中串联着镇流器，它是一个电感量较大的线圈， 因而整个电路的功率因数不高。 负载功率因数过低，一方面没有充分利用电源容
5、量，另一方面又在输电电路中增加 损耗。为了提高功率因数，一般最常用的方法是在负载两端并联一个补偿电容器，抵 消负载电流的一部分 无功分量。在 日光灯接电源 两端并联一个可变电容器，当电容 器的容量逐渐增加时，电容支路电流Ic也随之增大，可以抵消总电流的一部分无功 分量，结果总电流逐渐减小，但如果电容器C增加过多 (过补偿)，总电流又将增大。三三、实实验验仪仪器器及及设设备备表8-1 实验仪器及设备 GDDSGDDS实验装置实验装置DGJDGJ实验装置实验装置 序序 号号名称名称型型 号号 与规格与规格数数 量量备备 注注序序 号号名称名称型型 号号 与规格与规格数数 量量备注备注1 1单相交流
6、 电源0 0250V250V1 11 1单相交流 电源0220Vl 2 2交流电压 表JDV-24JDV-241 12 2三相自耦 调压器1 3 3交流电流 表JDA-11JDA-111 13 3交流电压 表l 4 4交流功率 表JDW-32JDW-321 14 4交流电流 表1 5 5电容箱1 1D06D065 5功率表1 6 6日光灯实 验单元1 1D04D046 6镇流器与 30w 灯管 配用1DGJ-047 7镇流器1 17 7电容器1f、2.2f 47f450 vDGJ-058 8启辉器8 8启辉器与 30w 灯管 配用lDGJ-049 9日光灯灯 管20w 19 9日 光灯 灯 管
7、30w 1 1010电门插座1 11010电门插座1 1DGJ-04 四四、实实验验内内容容1、将日光灯及电容（箱）元件按实验图8-3所示电路连接，在各支路串联接入电 流表电门插座，再将功率表接入线路，按图接线并经检查后，接通电源，电压调至 220V。可 调 交 流 电 源L 123WV*AS电容器 C （取不同值）iiL ic、 、 为电流插孔123图 8-3 日光灯功率因数提高2、改变可变电容箱的电容值，先使 C=0，记录功率表、电压表读数，通过一只 电流表和三个电门插座分别测量三条支路的电流。改变电容值，进行重复测量。表8-2 实验数据 记录表五五、实实验验注注意意事事项项1、本实验用交
8、流市电 220V，务必注意用电和人身安全；2、在接通电源前，应先将自耦调压手柄置在零位上；3、功率表要正确接入电路，功率表 的同名端按标准接法联结在一起，否则功率表中 模拟指针表会反向偏转，数字表则无显示。使用功率表测量必须按下相应电压、电流 量限开关，否则可能会有不适当显示。 读数时要注意量程和实际读数的折算关系； 4、如线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好； 5、日光灯管功率及镇流器所消耗功率都随温度而变，在不同环境温度及接通电路后 不同时间中功率会有所变化； 6、电容器在交流电路中有一定的介质损耗；六六、预预习习思思考考题题1、参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。
9、2、在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端 短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光 灯，这是为什么 ? 3、为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支 路，试问电路的总电流是增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变 ? 4、提高电路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联电容器法？所并联的 电容器是否越大越好 ?七七、实实验验报报告告1、完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析；2、根据实验数据，分别绘出电压，电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律；3、绘出总电流 I=f(c)曲线，井分析讨论： 4、讨论改善电路功率因数的意义和方法；测 量 数 值计 算 值 电容(f)U(V)I (A)IL(A)IC(A)P（W）coscos0GDDS：0.1、0.22、0.47、1.0、2.0、4.0、6.0f电容 取值DGJ：1.0、2.2、3.2、4.7、5.7fUIPCOS备注GDDS 实验装置不能完成的测量，计算即可。cos5、装接日光灯线路的心得体会及其他。