阻抗并聯(lián)及復(fù)聯(lián)電路

1、阻抗并聯(lián)及復(fù)聯(lián)電路、功率因數(shù)的提高一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察阻抗復(fù)聯(lián)電路中各電流及各電壓有效值的情況，加深理解相量形式的KCL和KVL2.觀察改變與感性負(fù)載并聯(lián)的電容值對電路電流及功率因數(shù)的影響，并了解提高功率因數(shù)的意義3.觀察復(fù)聯(lián)電路中，負(fù)載端電壓可能出現(xiàn)電壓升高的現(xiàn)象4.鞏固單相功率表的使用二、實(shí)驗(yàn)原理與說明工業(yè)及生活用電中，大部分都是感性負(fù)載，要提高感性負(fù)載的功率因數(shù)，可以用并聯(lián)電容的方法，使流過電容器中的無功電流與感性負(fù)載中的無功電流互相補(bǔ)償，減小電壓與電流之間的相位差，從而提高功率因數(shù)，電路圖，相量圖如下：圖9-1 并聯(lián)電容前后電路圖和相量圖由圖9-1知，并聯(lián)電容前，并聯(lián)電容后，顯然，所以

2、。若所加電容越來越大，根據(jù)可知越大不斷減小，當(dāng)時最小，最大，由相量圖可知，實(shí)際上并聯(lián)電容C越大，則=（）越大（因?yàn)閁是一定的）所以測得數(shù)據(jù)觀察其現(xiàn)象是：逐漸增大，I先減小后增大，I1不變，U不變，而P=R也是不變的。功率因數(shù)提高可以充分利用發(fā)電設(shè)備的容量，可減少線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損失，因此意義十分重大。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.了解日光燈的基本數(shù)據(jù)（1）按下圖9-2接線圖9-2 功率因數(shù)的提高（2）本實(shí)驗(yàn)先不接入電容，實(shí)驗(yàn)箱上虛線表示未接入（3）燈管要接入電容中，且打到實(shí)驗(yàn)狀態(tài)通路后燈管要亮，表示進(jìn)入正常工作狀態(tài)。（3）觀察日光燈的啟動情況，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓（三相中的一相）為210V，觀察啟輝器

3、及日光燈的啟動過程。（4）測量鎮(zhèn)流器的電壓和燈管的電壓鎮(zhèn)流器的電壓為 V，燈管的電壓為 V。2.感性負(fù)載與電容器并聯(lián)（1）按上圖9-2接線（2）調(diào)節(jié)負(fù)載端電壓至210V（3）分別在負(fù)載端不并電容，并2電容，并4電容，并8電容的四種情況下，測量電路總電流I1，負(fù)載電流IL，電容電流IC，負(fù)載的功率P2及電路的功率P1,將測量數(shù)據(jù)記入表一中。并根據(jù)測量結(jié)果計算電路的功率因數(shù)。注：電容在電容箱上（GDS-09），若沒有該數(shù)值電容直接表示，則該電容可由若干電容已有數(shù)值電容并聯(lián)，電容并聯(lián)，總電容等于各電容之和。（4）單相功率表接法圖9-3 功率表的接法如測量電路的功率P1，在圖9-3電路中，電流表筆插在

4、插孔a上，引出導(dǎo)線接在電路的B端位置。如測量負(fù)載的功率P2，在圖9-3電路中，電流表筆插在插孔c上，引出導(dǎo)線接在電路的B端位置。表一、感性負(fù)載與電容器并聯(lián)不并電容并2電容并4電容并8電容測量負(fù)載端電壓U2(V)總電流I1(A)負(fù)載電流IL(A)電容電流IC(A)總功率P1(W)負(fù)載功率P2(W)計算電路的功率因數(shù)3.感性負(fù)載與電容器并聯(lián)后再與線路阻抗串聯(lián)（1）在圖9-2電路中端鈕a與b之間串入一只空心線圈（即用空心線圈來代替線路阻抗），其它接線如圖9-2所示。（2）調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓使得負(fù)載端電壓U2為210V。（3）分別在負(fù)載端不并電容，并2電容，并5電容，并9電容的四種情況下，測量調(diào)壓器

5、的輸出電壓U1,串聯(lián)空心線圈的電壓UL,總電流I1，電源端總功率P1，負(fù)載端（并聯(lián)部分）的功率P2，將測量數(shù)據(jù)記入表二中，并根據(jù)測量結(jié)果計算電路的功率因數(shù)。注：（1）電容在電容箱上（GDS-09），若沒有該數(shù)值電容直接表示，則該電容可由若干電容已有數(shù)值電容并聯(lián)，電容并聯(lián)，總電容等于各電容之和。（2）單相功率表接法同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2表二、感性負(fù)載與電容并聯(lián)后再與線路阻抗串聯(lián)不并電容并2電容并5電容并9電容測量負(fù)載端電壓U2(V)電源端電壓U1(V)線路阻抗電壓UL(V)總電流I1(A)總功率P1(W)負(fù)載功率P2(W)計算電路的功率因數(shù)線路功率損耗（W）線路電壓損失（V）注意：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二和三中，每改變

6、一次電容，就必須調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓，使負(fù)載電壓U2保持210V。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號儀表設(shè)備名稱選用掛箱型號數(shù)量備注1單相自耦調(diào)壓器GDS-0112交流電壓表GDS-1113交流電流表GDS-1214功率表GDS-1315空心線圈1自制7電容箱GDS-09和GDS-0628電流表插頭29電流表插座GDS-09和GDS-064五、注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中用的單相功率表。接入電路是利用電流表筆插入相應(yīng)插座（相當(dāng)于串聯(lián)一個電流表）測電流，用交流電壓表測其兩端電壓（相當(dāng)于并聯(lián)一個電壓表）。2.交流電壓由電源控制屏的三相調(diào)壓器給出，要注意調(diào)準(zhǔn)調(diào)壓器的輸出電壓，使負(fù)載端電壓保持210V，考慮到燈管的承受電壓，該電壓源調(diào)壓不宜超過220V。電源是三相，其中一相接入一根火線（U、V、W相中任意一相，另一根是零線），不允許兩個火線同時接入電路。3.日光燈發(fā)光后，測量時要避免頻繁通斷。4.避免交流220V直接加在燈管兩端，原因同1，考慮燈管承受電壓不宜過大，否