功率因數(shù)的提高.doc

深 圳 大 學(xué) 實 驗 報 告 課程名稱： 電路分析 實驗項目名稱： 實驗六. 功率因數(shù)的提高 學(xué)院： 信息工程 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 羅雪暉 報告人： 學(xué)號： 班級： 實驗時間： 2012年6月21日 實驗報告提交時間： 2012年 月 日 教務(wù)部制一目的1加深對提高功率因數(shù)意義的認(rèn)識。2了解提高功率因數(shù)的原理及方法。二說明一般的用電設(shè)備多屬感性負(fù)載，且功率因數(shù)較低，如異步電動機(jī)、變壓器、日光燈等。由公式可知，當(dāng)負(fù)載功率和電壓一定時，其功率因數(shù)越低，則要求供電電流越大。這將導(dǎo)致電源的利用率不高及增加輸電線路上的損耗。為提高功率因數(shù)，可在感性負(fù)載的兩端并聯(lián)電容C，如圖1所示。其原理可用相量圖（圖2）說明。在并入電容C之前，總電流，與的相位差由感性負(fù)載的阻抗角決定。并入電容C之后，由于保持不變，故不變，但 ，由圖2（a）可見，總電流以及與的相位差均變小了，即提高了功率因數(shù)。若加大電容值，且選擇恰當(dāng)，則可使與同相，如圖2（b）所示，這時，總電流降至最小值。若繼續(xù)加大電容值，將會更大，如圖2（c）所示，這時電流超前于電壓，電路變?yōu)槿菪?，反而降低，總電流變大。?圖1）( a） （b） （c）（圖2）（a） （b）（圖3）最后順便指出，由于在實驗過程中，始終保持端電壓不變，而感性負(fù)載支路的阻抗值亦不變，因此其吸收的功率P不改變，也就是說，功率表的讀數(shù)始終不會改變。不過，實驗中所并聯(lián)的電容C并非理想元件，它多少有點(diǎn)能量損耗，但因其損耗值甚微，故一般忽略不計。三任務(wù)與步驟首先選出本次實驗所用電源、儀表及元件，熟悉它們的用法。注意：1. 交流調(diào)壓器應(yīng)先調(diào)到零，接好電路檢查無誤后再合上開關(guān)并將其輸出緩慢調(diào)到所需數(shù)值，轉(zhuǎn)動調(diào)壓器手柄不要用力過大。每完成一個實驗改接線路前，都要將調(diào)壓器調(diào)回零位并斷開其電源開關(guān)。2. 根據(jù)預(yù)習(xí)結(jié)果正確選擇各儀表的量程。3. 實驗中電流不要超過電阻和電感線圈的額定電流。4.電容箱使用前后應(yīng)放電35秒。任務(wù). 研究圖1中不同的電容值對功率因數(shù)的影響步11. 按圖1接線，圖中感性負(fù)載為圖3（a）所示。其中R用D01元件板上R100電阻箱，取值200；電感線圈用D04元件板上的互感線圈經(jīng)順接串聯(lián)（線圈的2、3端短接）得到，其參數(shù)大約為r=40、L=0.4H ；C為D06元件板上電容箱，先取C=0 ；調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電壓表讀數(shù)為30V，且始終保持此電壓值不變。將電容值在010F之間改變，大約每隔1F取一個點(diǎn)，在附近，點(diǎn)可取得密些。記錄I、P、于表1中步12. 將圖1中感性負(fù)載換為圖3（b）所示日光燈支路（用D04元件板上日光燈支路），先取C=0 ，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電壓表讀數(shù)為220V，且始終保持此電壓值不變。在06F之間改變電容值并記錄I、P、于表1中。注意：D04元件板上的日光燈（額定功率20W，額定電壓220V。）是照明和實驗兩用的，用一個開關(guān)切換。當(dāng)開關(guān)打向“內(nèi)接”時，它內(nèi)接220V電源，作照明用；當(dāng)開關(guān)打向“外接”時，它與內(nèi)部電源斷開，可作實驗用。日光燈啟動瞬間電流較大，啟動后電流為300多毫安，步12中電流表應(yīng)選1A量程。表1 （注意：當(dāng)負(fù)載為容性時，電流超前電壓，角記錄為負(fù)值） 負(fù)載為電阻和電感線圈C(F)I (mA)P (W)四數(shù)據(jù)處理五實驗設(shè)備1自耦式交流調(diào)壓器2交流電流表3交流電壓表4功率相位組合表5D01、 D06、D04元件板上的電阻箱、電容箱、互感線圈、日光燈電路七實驗報告要求1 根據(jù)表1實驗結(jié)果，分別畫出兩種負(fù)載下的以下曲線： 、 。2 將仿真結(jié)果、實驗結(jié)果及理論計算結(jié)果進(jìn)行比較。八實驗結(jié)論1加深了對提高功率因數(shù)意義的認(rèn)識。2了解了提高功率因數(shù)的原理及方法。指導(dǎo)教師批閱意見：成績評定：