感性電路的測量及功率因數(shù)的提高資料.doc

1、實驗3 感性電路的測量及功率因數(shù)的提高一實驗?zāi)康?.進步熟悉日光燈電路的工作原理2. 進步理解交流電路中電壓電流的相量關(guān)系3. 學(xué)習(xí)感性負(fù)載電路提高功率因數(shù)的方法4. 學(xué)習(xí)交流電壓表電流表功率表的使用二實驗任務(wù)(建議學(xué)時:2學(xué)時)基本實驗任務(wù)1. 正確連接日光燈電路并學(xué)習(xí)測量日光燈電路中的各項參數(shù)2. 選擇合適的實驗電路,采取正確的實驗方法,提高感性負(fù)載電路的功率因數(shù)擴展實驗任務(wù) 1.采用正確的實驗方法排除日光燈電路的簡單故障三實驗器材(一) 儀器儀表1.交流電壓表 1臺2.交流電流表 1臺3.單相功率表 1臺(或多功能電參數(shù)測試儀1臺)(二) 器材器件1.日光燈電路板 1套2.電流插孔 若干

2、3.電容器 若干 四實驗原理(一) 基本實驗任務(wù)1. 日光燈電路的組成及工作原理 日光燈電路由日光燈管鎮(zhèn)流器啟動器及開關(guān)組成,如圖3.1所示圖3.1 日光燈電路(1)日光燈管燈管是內(nèi)壁涂有熒光粉的玻璃管,兩端有鎢絲,鎢絲上涂有易發(fā)射電子的氧化物玻璃管抽成真空后充入一定量的氬氣和少量水銀,氬氣具有使燈管易發(fā)光和保護電極延長燈管壽命的作用工作時燈管可認(rèn)為是電阻性負(fù)載(2)鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器是一個具有鐵心的線圈在日光燈啟動時,它和啟輝器配合產(chǎn)生瞬間高壓促使燈管導(dǎo)通,管壁熒光粉發(fā)光燈管發(fā)光后在電路中起限流作用工作時鎮(zhèn)流器是電感性負(fù)載(3)啟動器啟動器的外殼是用鋁或塑料制成,殼內(nèi)有一個充有氖氣的小玻璃泡和一個

3、紙質(zhì)電容器,玻璃泡內(nèi)有兩個電極,其中彎曲的觸片是由熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片(冷態(tài)常開觸頭)制成電容器作用是避免啟動器觸片斷開時產(chǎn)生的火花將觸片燒壞,也防止管內(nèi)氣體放電時產(chǎn)生的電磁波輻射對收音機電視機的干擾(4)日光燈發(fā)光原理及啟動過程在圖2.7.1中當(dāng)接通電源后,電源電壓(220V)全部加在啟動器靜觸片和雙金屬片兩級間,高壓產(chǎn)生強電場使氖氣放電(紅色輝光),熱量使雙金屬片伸直與靜觸片連接電流經(jīng)鎮(zhèn)流器燈管兩端燈絲及啟輝器構(gòu)成通路燈絲流過電流被加熱(溫度可達(dá)8001000oC)后產(chǎn)生熱電子發(fā)射,釋放大量電子,致使管內(nèi)氬氣電離,水銀蒸發(fā)為水銀蒸氣,為燈管導(dǎo)通創(chuàng)造了條件URURLRLXLR圖3.2 日

4、光燈等效電路U由于啟動器玻璃泡內(nèi)兩電極的接觸,電場消失,使氖氣停止放電從而玻璃泡內(nèi)溫度下降, 雙金屬片因冷卻而恢復(fù)原來狀態(tài),致使啟輝電路斷開此時, 由于鎮(zhèn)流器中的電流突變,在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個很高的自感電動勢, 這個自感電動勢和電源電壓串聯(lián)疊加后,加在燈管兩端形成一個很強的電場,使管內(nèi)水銀蒸氣產(chǎn)生弧光放電,工作電路在弧光放電時產(chǎn)生的紫外線激發(fā)了燈管壁上的熒光粉使燈管發(fā)光由于發(fā)出的光近似日光故稱為日光燈 在日光燈進入正常工作狀態(tài)后,由于鎮(zhèn)流器的作用加在啟動器兩級間的電壓遠(yuǎn)小于電源電壓, 啟動器不再產(chǎn)生輝光放電, 既處于冷態(tài)常開狀態(tài), 而日光燈處于正常工作狀態(tài)2. 感性負(fù)載并聯(lián)電容器改善電路的功率

5、因數(shù)日光燈工作時,燈管可以認(rèn)為是一電阻負(fù)載,鎮(zhèn)流器可以認(rèn)為是一個電感量較大的感性負(fù)載,兩者串聯(lián)構(gòu)成一個RL串聯(lián)電路日光燈工作時的整個電路可用圖3.2等效串聯(lián)電路來表示因電路中所消耗的功率:,故測出PUI后,即可求出電路的功率因數(shù)的數(shù)值功率因數(shù)的高低反映了電源容量利用率的大小電路功率因數(shù)低,說明電源容量沒有被充分利用同時,無功電流在輸電線路上造成無為的損耗因此,提高電路的功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的重要課題功率因數(shù)較低時,可并聯(lián)適當(dāng)容量的電容器來提高電路的功率因數(shù),并聯(lián)了補償電容器C 以后,原來的感性負(fù)載取用的無功功率中的一部分,將由補償電容提供,這樣由電源提供的無功功率就減少了,電路的總電流 也會減小

6、,從而使得感性電路的功率因數(shù)cos 得到提高當(dāng)功率因數(shù)等于l時,電路產(chǎn)生并聯(lián)諧振,此時電路的總電流最小若并聯(lián)電容容量過大,則產(chǎn)生過補償(二) 擴展實驗任務(wù)1.日光燈的簡單故障及排除(1)燈管連續(xù)閃爍,周期性地時暗時亮這種故障一般是啟動器中氖管使用日久老化的結(jié)果,只要更換一只相同規(guī)格的啟動器即可排除(2)燈管兩端發(fā)紅而不能跳亮,一拿下啟動器就能正常發(fā)光這是啟動器中小電容器被擊穿造成,也可能是啟動器中雙金屬片與靜觸片粘在一起不能復(fù)原,更換新啟動器即可(3)接通電源后,啟動器氖燈和燈管兩端均不發(fā)紅,若各元件都是好的,這種故障可能是斷路或者接觸不良(特別是燈管兩端燈腳與燈座)造成的輕輕旋動燈管啟動器,

7、仔細(xì)檢查接線是否斷開或者接錯,再檢查電源,一般情況下故障可排除(4)如果在日光燈點亮前啟輝器損壞,可采取下面的應(yīng)急措施點亮日光燈把啟輝器的兩個線頭互相短接一下,見到燈管兩端見紅時迅速斷離,如果沒有啟輝,則再次短接,一般在三五次內(nèi)會啟輝器此方法適用于啟輝器損壞的臨時應(yīng)急,或電壓不足,或燈管老化等情況五實驗預(yù)習(xí)(一) 基本實驗任務(wù)1.預(yù)習(xí)日光燈的工作原理,啟動過程2.如圖5.1.7.2所示電路寫出電路電流與,之間的關(guān)系式,并定性畫出相量圖3.為了改善電路的功率因數(shù),常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器,若電容器大小合適(處于欠補償)回答下列各量的是否改變?增大還是減小?(1)總電流( );總功率( );總功率

8、因數(shù)( ); 鎮(zhèn)流器電流( );日光燈電路功率( );日光燈電路功率因數(shù)( ); 電容支路電流( );燈管電壓( )4. 提高功率因數(shù)并聯(lián)電容,并聯(lián)的電容是否越大越好?為什么?( )5.在RL串聯(lián)與C并聯(lián)的電路中,你準(zhǔn)備如何求cosj值? cosj =(二) 擴展實驗任務(wù)1. 電源開關(guān)合上,日光燈沒有點亮,如何檢查故障?2. 日光燈點亮后,啟輝器還會有作用嗎?3. 如果在日光燈點亮前啟輝器損壞,此時有何應(yīng)急措施可以點亮日光燈?六實驗內(nèi)容與步驟(一)基本實驗任務(wù)1 日光燈電路并聯(lián)電容前的測量(l)按圖3.3接好線路,斷開S2,合上電源開關(guān)S1,接通電源,觀察日光燈的啟動過程(2)測量日光燈電路的

9、端電壓U燈管兩端電壓UR鎮(zhèn)流器兩端電壓URL電路電流I即日光燈電流IRL和電路總功率P日光燈功率PR和鎮(zhèn)流器功率PRL,并計算功率因數(shù)cosj,將數(shù)據(jù)填入表3.1表3.1 日光燈電路數(shù)據(jù)記錄UURURLIPPRPRL計算COSj2.日光燈電路并聯(lián)電容后的測量220V日光燈燈管啟動器鎮(zhèn)流器FUS1UIICIRLURLURC*圖3.3 日光燈并聯(lián)電容電路S2（1） 合上開關(guān)S2,將日光燈電路兩端并聯(lián)電容C逐漸加大電容量,每改變一次電容量,都要測量端電壓U電路電流I日光燈電流IRL電容器電流IC和電路總功率P將測量數(shù)據(jù)填入表3.2表3.2 感性負(fù)載并聯(lián)電容數(shù)據(jù)記錄電容測量數(shù)據(jù)計算FU(V)I(A)I

10、RL(A)IC(A)P(W)COSj1233.74.75.76.7(2)在逐漸加大電容的過程中,總電流的變化規(guī)律是什么?(二)擴展實驗內(nèi)容及步驟實驗時,不安裝啟動器,取兩根導(dǎo)線分別接在圖3.3啟動器位置的兩端,互相短接一下兩根導(dǎo)線,見到燈管兩端見紅時迅速斷離,如果沒有啟輝,則再次短接,點亮日光燈切勿同時觸摸到導(dǎo)線的兩端,日光燈點亮后取下兩根導(dǎo)線七實驗注意事項1.本實驗用交流市電220V,務(wù)必注意用電和人身安全2.功率表要正確接入電路3.線路接線正確,日光燈不能啟輝時,應(yīng)檢查燈管及啟輝器接觸是否良好4.燈管一定要與鎮(zhèn)流器串聯(lián)后接到電源上,切勿將燈管直接接到220V電源上5.操作中要嚴(yán)格遵守先接線

11、,后通電;先斷電,后拆線的原則八實驗報告要求1.簡述實驗方案和步驟2.記錄原始實驗數(shù)據(jù)和理論計算數(shù)據(jù) 3. 由表3.2中計算出的功率因數(shù)cosj值分析,使日光燈電路功率因數(shù)改善效果最佳的電容器容量值為多少?4.畫出并聯(lián)電容C(欠補償)后cosj值最大的一組數(shù)據(jù)的電流相量圖,分析在感性負(fù)載并聯(lián)適當(dāng)電容后為何可以提高功率因數(shù)5.并聯(lián)電容前后測得P的大小不變,為什么?6. 由實驗說明提高功率因數(shù)有什么經(jīng)濟意義?7.總結(jié)本次實驗情況,寫出此次實驗的心得體會包括實驗中遇到的問題的處理方法和結(jié)果勵志美文美句摘抄 1不要放棄自己就是真正的堅強,虛心就是堅強,努力就是堅強,從頭再來就是堅強,正直就是堅強,學(xué)會

12、堅強之前要學(xué)會如何愛惜自己 2人生,就沒有,永遠(yuǎn)的悲痛;也沒有,永遠(yuǎn)的歡欣能使我們堅強的,往往不是順境,而是逆境;能讓我們醒悟的,往往不是高興,而是傷心學(xué)會忍受,懂得艱辛,于曲折中前進 3人都說比天空和大地更遠(yuǎn)的距離是人與人的距離,因為人心里都會藏匿太多的猜忌和戒備,想要快樂就甩開生命中這些過于沉重,卻又不必要的行李吧,生命中有愛就足夠了試著給周圍你所熟識的還有你還陌生的人一個真誠無惕的微笑吧,它可以觸摸到他人的心靈,微笑是有感染力有連帶性的,它會無聲的滲透進每個易感的心靈,更會讓更多的心靈為之感動,心中有愛就會快樂,就會讓微笑發(fā)自心底,燦爛在臉上 4千萬不要因為自己已經(jīng)到了結(jié)婚年齡而草率結(jié)婚

13、想結(jié)婚,就要找一個能和你心心相印相輔相攜的伴侶不要因為放縱和游戲而戀愛,不要因為戀愛而影響工作和事業(yè),更不要因一樁草率而失敗的婚姻而使人生受阻感情用事往往會因小失大 5你要從現(xiàn)在開始,微笑著面對生活,不要抱怨生活給了你太多的磨難,不要抱怨生活中有太多的曲折,不要抱怨生活中存在的不公當(dāng)你走過世間的繁華與喧囂,閱盡世事,你會幡然明白:人生不會太圓滿,再苦也要笑一笑! 6不要讓灰色的烏云籠罩一輩子,生命中還有很多美好的不要讓其遮蓋,不要因為一片烏云毀了一切,人生中還有很多可以去把握 7每一個成功者的背后都有一個心路的旅程,雨中漫步你不會比別人先一步看到彩虹 8面對人生的煩惱與挫折,最重要的是擺正自己

14、的心態(tài),積極面對一切再苦再累,也要保持微笑笑一笑,你的人生會更美好! 9命運,不過是失敗者無聊的自慰,不過是懦怯者的解嘲人們的前途只能靠自己的意志自己的努力來決定 10你或許無法改變身高和體形,但是可以改變你的態(tài)度我們每個人都有力量去培養(yǎng)和保持為我所用的積極態(tài)度,提高我們的人生質(zhì)量,完成我們的人生目標(biāo)態(tài)度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映改變你的態(tài)度,就可以改變你的人生 11不要像玻璃那樣脆弱有的人眼睛總盯著自己,所以長不高看不遠(yuǎn);總是喜歡怨天尤人,也使別人無比厭煩沒有苦中苦,哪來甜中甜?不要像玻璃那樣脆弱,而應(yīng)像水晶一樣透明,太陽一樣輝煌,臘梅一樣堅強既然睜開眼睛享受風(fēng)的清涼,就不要埋怨風(fēng)

15、中細(xì)小的沙粒 12常言道,失敗是成功之母,而我卻認(rèn)為,失敗是一種解脫和瀟灑,也是一種“得”人生中,有成功有失敗,成功是鮮花,失敗同樣也精彩 13該來的會來,該走的會走,有時候離開并不意味著結(jié)束,而是另一種開始 14人生,無非只有三天,昨天,今天,明天昨天很長,說不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,還是取得輝煌,都只能代表過去,昨天你失敗了,將來可能會成功,昨天你輝煌了,將來你可能會萎靡不振,只有把過去的挫折和輝煌都變成今天的基石,才能登上美好的明天 15每個人都有每個人的做法,每個人都有每個人的想法,別人做什么,想什么,我們無法掌握,也無法控制我們能做的,就是做好自己,管好自己,憑自

16、己的本身,靠自己的良心,踏踏實實地做事,老老實地做人,即使遭遇不公,遭遇不平,也能想開,懂得包容,學(xué)會用寬容的心懷,善良的言行,對待身邊所有的人生活中的許多磨難,讓我們理解了人情,理解了這個社會能給你的所有尊重,于艱難中,懂得了承受,懂得了堅定,慢慢挺起自己的靈魂 16老師告訴她,用心去觀察研究昆蟲和花草,漸漸地就會發(fā)現(xiàn),動植物的世界是一個多么神奇有趣的世界 17老師給我們講了個有趣的故事 18你說的這個問題本身就很有趣 19世界是神奇的,讓我們不斷著探索周圍發(fā)生的有趣的現(xiàn)象 20他每天都堅持讀一篇有趣的故事 21他真是個有趣的人 22天文館里的宇宙空間,充滿了神奇有趣的色彩 23我看一本有趣的漫畫書,笑得我肚子都疼了 24星期三,學(xué)校舉行了一次有趣的文藝演出,讓我回味無窮,永遠(yuǎn)留在我的腦海里 25學(xué)生選擇自己喜歡的動物和反映的主題編寫有趣的故事 26要是法布爾先生不這樣寫的話,我完全可以認(rèn)定這是一本普通的記敘文,一本枯燥無味的記敘文(A good sentence )沒有創(chuàng)意,沒有什么特別的地方以及引人注目的地方可他運用了,這樣就像把我也一起帶進了這個神秘有趣的昆蟲王國,自己也是一只頑固可愛的小昆蟲,就像在看動畫片小人書一樣的有趣好玩把我吸進了這個似人卻非人的王國 27有趣的文藝演出在我們的掌聲中結(jié)束了,我真希望這