電路基礎實驗報告日光燈功率因素改善實驗

1、實驗題目：日光燈電路改善功率因數實驗一、實驗目的1、了解日光燈電路的工作原理及提高功率因數的方法；2、通過測量日光燈電路所消耗的功率，學會電工電子電力拖動實驗裝置；3、學會日光燈的接線方法。二、實驗原理用P、S、I、V分別表示電路的有功功率、視在功率、總電流和電源電壓。按定義電P p路的功率因數COS =一。由此可見，在電源電壓且電路的有功功率一定時，電路的S IU功率因數越高，它占用電源（或供電設備）的容量S就越少。日光燈電路中，鎮(zhèn)流器是一個感性元件（相當于電感與電阻的串聯），因此它是一個感性電路，且功率因數很低，約 0.5 0.6。提高日光燈電路（其它感性電路也是一樣）功率因數的方法是在電

2、路的輸入端并聯一 定容量的電容器。如圖7-1所示：圖7-1圖7-2圖7-1并聯電容提高功率因數電路 圖7-2并聯電容后的相量圖圖7-1中L為鎮(zhèn)流器的電感，R為日光燈和鎮(zhèn)流器的等效電阻，C為并聯的電容器， 設并聯電容后電路總電流I，電容支路電流lc，燈管支路電流Irl （等于未并電容前電路 中的總電流），則三者關系可用相量圖如圖 7-2所示。由圖7-2知，并聯電容C前總電流 為I rl，Irl與總電壓U的相位差為，功率因數為COS l ；并聯電容C后的總電流為I，與總電壓U的相位差為，功率因數為cos ;顯然cos cos L，功率被提高了。并聯電容C前后的有功功率P = IrlUcosL二IU

3、 cos，即有功功率不變。并聯電容 C后的總 電流I減小，視在功率S=IU則減小了，從而減輕了電源的負擔，提高了電源的利用率。三、實驗設備電工電子電力拖動實驗裝置一臺，型號：TH-DT導線若干四、實驗內容1、功率因數測試按照圖7-3的電路實驗電路如圖7-3所示，將三表測得的數據記錄于表 7-1中。圖7-3日光燈實驗電路W為功率表,C用可調電容箱。五、實驗數據與分析表7-1感性電路并聯電容后的原始數據c （卩 F）P（瓦）V （伏）I （安）Cos巾0P 44.72200.4100.420.4745.32200.3650.48149.72200.3950.502.2P 43.72200.2800

4、.612.6744.52200.2300.733.249.52200.2650.724.744.32200.2000.865.749.72200.2100.906.945.12200.2300.777.950.12200.2700.731059.72200.7700.31實驗分析：S=UI（保留二位有效數據）220*0.410=90.2 WCos巾=0.420220*0.365=80.3 WCos巾=0.480220*0.395=86.9 WCos巾=0.500220*0.280=61.6 WCos巾=0.610220*0.230=50.6 WCos巾=0.730220*0.265=58.3 WCos巾=0.720220*0.200=44.0 WCos巾=0.860220*0.210=46.2 WCos巾=0.900220*0.230=50.6 WCos巾=0.770220*0.270=59.4 WCos巾=0.730220*0.770=169WCos巾=0.310根據S=UI，由表7-1可知，在一定范圍內，有功功率 P一定時，功率因素Cos巾越大，視在功率S越少表7-2六、結論在日光燈電