为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划交流电路功率因数实验报告实验题目:日光灯电路改善功率因数实验一、实验目的1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置；3、学会日光灯的接线方法。二、实验原理用P、S、I、V分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。按定义电路的功率因数cos?PP?。由此可见，在电源电压且电路的有功功SIU率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源的容量S就越少。日光灯电路中，镇流器是一个感性元件，因此它是一个感性电路，且功率因数很低，约。提高日光灯电路功率因数的方法是在电路的输入端并联一定容量的电容器。如图7-1所示：图7-1图7-2图7-1并联电容提高功率因数电路图7-2并联电容后的相量图图7-1中L为镇流器的电感，R为日光灯和镇流器的等效电阻，C为并联的?，电容支路电流I?，则三者关系可用相量图如图7-2所示。由图7-2?的相位差为?，功率因数为?，I?与总电压U知，并联电容C前总电流为ILRLRL?，I?与总电压U?的相位差为?，功率因数为cos?L；并联电容C后的总电流为Icos?；显然cos?cos?L，功率被提高了。并联电容C前后的有功功率?减小，P?IRLUcos?L?IUcos?，即有功功率不变。并联电容C后的总电流I视在功率S?IU则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。三、实验设备电工电子电力拖动实验装置一台，型号：TH-DT、导线若干四、实验内容1、功率因数测试按照图7-3的电路实验电路如图7-3所示，将三表测得的数据记录于表7-1中。图7-3日光灯实验电路W为功率表,C用可调电容箱。五、实验数据与分析实验分析：S=UI220*=WCos=220*=WCos=*=WCos=*=WCos=*=WCos=*=WCos=*=WCos=(来自:写论文网:交流电路功率因数实验报告)*=WCos=*=WCos=*=WCos=*=169WCos=根据S=UI，由表7-1可知，在一定范围内，有功功率P一定时，功率因素Cos越大，视在功率S越少表7-2六、结论在日光灯电路中，在一定范围内，电容值越大，视在功率越少，有电源电压且电路的有功功率一定时，随电路的功率因素提高，它占用电源的容量S就降低，负载电流明显降低。实验八单相交流电路及功率因数的提高一、实验目的1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。2.了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、原理说明1.交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即0?0和U与电路中的电流I同图8-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，电阻上的端电压U和U的相量轨迹是的大小会随之改变，但相位差总是保持90，U相位，当R的阻值改变时，URRC、U三者之间形成一个直角三角形。与U一个半圆，电压URC=U+U即URC相位角acrtg(Uc/UR)改变电阻R时，可改变角的大小，故RC串联电路具有移相的作用。2.交流电路的功率因数交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即cosP/S其中为电路的总电压与总电流之间的相位差。交流电路的负载多为感性，电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cos)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高(如cos1)，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容，如图8-2所示。并联电容I减小了，总电压以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于IC的出现，电路的总电流与总电流之间的相位差减小，即功率因数cos得到提高。3.日光灯电路及功率因数的提高日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数，如图8-3所示。其工作原理如下：当接通220V交流电源时，电源电压通过镇流器施加于启辉器两电极上，使极间气体导电，可动电极(双金属片)与固定电极接触。由于两电极接触不再产生热量，双金属片冷却复原使电路突然断开，此时镇流器产生一较高的自感电势经回路施加于灯管两端，而使灯管迅速起燃，电流经镇流器、灯管而流通。灯管起燃后，两端压降较低，起辉器不再动作，日光灯正常工作。三、实验设备四、实验内容1.用一只220V，40W的白炽灯泡和F/450V电容器组成如图8-1所示的实验电路，经指导教师检查后，接通市电，将自耦调压器输出调至220V。记录U、UR、UC值，验证电压三角形关系。改变亮灯盏数(即改变R)成并联电容C之值，重复测量，数据记入表8-1中。按图8-3组成线路，经指导教师检查后接通市电交流220V电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为至，按表8-2记录各表数据。然后将电压调至220V，测量功率P和PR，电流I，电压U，UL，UR等值，计算镇流器等值电阻r和等效电感L。表8-2日光灯电路的测量按图8-3组成实验线路。经指导老师检查后，接通市电，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表，电压表读数，通过一只电流表和三个电流插孔分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行重复测量。五、实验注意事项1.本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。2.功率表要正确接入电路，读数时要注意量程和实际读数的折算关系。3.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。六、预习思考题1.参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。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.提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？5.若日光灯在正常电压下不能启动点燃，如何用电压表测出故障发生的位置?试简述排除故障的过程?七、实验报告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.讨论改善电路功率因数的意义和方法。4.装接日光灯线路的心得体会及其他。实验五单相正弦交流电路及功率因数的提高一、实验目的1）学习功率表的使用。2）研究正弦稳态交流电路电压、电流相量之间的关系。3）了解日光灯的组成和工作原理、掌握日光灯电路的连接方法。4）理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。四、实验仪器与设备1）三相电源调压输出板1台2）白炽灯2个3）电容器组1台4）交流电压表1块5）交流电流表1块6）功率表1块7）功率因数表1块8）日光灯管1个9）镇流器、启辉器各1个6）电流插头、电流插座等若干五、实验内容及步骤1RC串联与并联的研究1）研究RC串联电路中各部分电压之间的关系用两只40W的白炽灯泡和F的电容器组成如图2-3-4所示的实验电路。按图2-3-4接线，经指导教师检查无误后，接通交流电源，将调压器输出调至220。用交流电压表测量U、UR、UC，记入表2-3-1。2）研究RC并联电路中各部分电流之间的关系按图2-3-5接线，经指导教师检查无误后，方可接通220V的单相交流电源电压。用交流电流表测量I、IR、IC，记入表2-3-1。UCCUFF图2-3-4RC串联电路图2-3-5RC并联电路2日光灯电路的连接测量与功率因数的提高按图2-3-6所示电路接线，经指导教师检查无误后，进行以下步骤：1）断开开关K，然后接通220V交流电源，观察日光灯启动过程。若灯管不亮，应先关闭电源，再仔细检查问题所在。2）日光灯正常工作后，用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量总电压U、灯管电压UR、镇流器两端电压UrL、总电流I、灯管电流IRL和功率P。将数据记入表2-3-2中。3）将开关K闭合，给日光灯并联F的电容器。用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量总电压U、灯管电压UR、镇流器两端电压UrL、总电流I、灯管电流IRL、电容电流IC和功率P。将数据记入表2-3-2中。启辉器U图2-3-6日光灯电路及提高功率因数的实验电路表2-3-2日光灯电路及功率因数的提高实验数据七、思考题1）提高线路的功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？2）给日光灯电路并联电容器后，功率表的读数有无改变？为什么？目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。