日光燈功率因數(shù)的提高

1、 日光燈功率因數(shù)的提高一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉熒光燈的接線，做到能正確迅速聯(lián)接電路。（2）通過實(shí)驗(yàn)了解功率因數(shù)提高的意義。（3）學(xué)會(huì)功率表的使用。二、內(nèi)容說明熒光燈管 A，鎮(zhèn)流器 L（帶鐵心電流感線圈），啟動(dòng)器 S 組成（實(shí)驗(yàn)圖 7-1），當(dāng)接通電源后，啟動(dòng)器內(nèi)發(fā)生輝光放電，雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)接通，將燈絲預(yù)熱使它發(fā)射電子，啟動(dòng)器接通后輝光電停止，雙金屬片冷卻，又把觸點(diǎn)斷開，這時(shí)鎮(zhèn)流器感應(yīng)出高電壓加在等觀兩端使熒光燈管放電，產(chǎn)生大量紫外線，燈管壁的熒光粉吸收后輻射出可見光，熒光燈就開始正常工作，啟動(dòng)器相當(dāng)一只自動(dòng)開關(guān)，能自動(dòng)接通電路（加熱燈絲）和開斷電路（使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生高壓，將燈管擊穿放電）。鎮(zhèn)

2、流器的作用除了敢于感應(yīng)高壓便燈管放電外，在熒光燈正常工作時(shí)，起限制電流的作用，鎮(zhèn)流器的名稱也由此而來，由于電路中串聯(lián)著鎮(zhèn)流器，它是一個(gè)電感量較大的線圈因而整個(gè)電路的功率數(shù)不高。（約 0.5 左右）負(fù)載功率因數(shù)過低，一方面沒有充分利用電源容量，另一方面又在輸電電路中增加損耗。為了提高功率因數(shù)，一般最常用的方法是在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償電容器，抵消負(fù)載電流的一部分無功分量。在熒光燈接電源兩端并聯(lián)一個(gè)可變電容器，當(dāng)電容器的容量逐漸增加是，電容支路電流 I 也歲制增大，因 I 導(dǎo)前電壓CCU90 可以抵消電流I 的一部分無功分量 I ，結(jié)果總電流 I逐漸減?。▽?shí)驗(yàn)圖7-2），0CGL但如果電容器 C 增

3、加過多（過補(bǔ)償）。I I 總電流又將增大（I I ）。所以串聯(lián)CGL32電容應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)值。為了測(cè)量熒光燈的功率有多大，可在電路中接入功率表，一般功率表都是多 量程的，使用時(shí)要注意選用合適的量程。本實(shí)驗(yàn)中所使用的功率表需外接，該功率表的電壓賄賂的靈敏度很高，因而內(nèi)阻很大，測(cè)量是對(duì)被測(cè)電路的并聯(lián)分流作用很小。另外，該表電流回路的內(nèi)阻也特別小，因而對(duì)被測(cè)電路串聯(lián)分壓效應(yīng)也很小。功率表的接線如圖 7-3 所示，圖中功率表 W 的電流賄賂引出接線柱應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)連接，W 的電壓賄賂引出端則與負(fù)載并聯(lián)。其中標(biāo)有*號(hào)，稱同名端，接線是應(yīng)將這兩端聯(lián)在一起。這樣聯(lián)接是，當(dāng)功率表指針正偏轉(zhuǎn)或有正讀書時(shí)，則表示

4、電源負(fù)載傳送功率，起數(shù)值為W=UIcos(為 U 與 I 間的夾角)如果將電壓輸入端或電流輸入端任一輸入對(duì)調(diào)，由圖 7-4 相量圖可見這是=180 &，則0W= UIcos（180 ）0= UIcos功率表顯示負(fù)讀數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 電源控制屏互感日光燈實(shí)驗(yàn)單元 D04電容箱日光燈實(shí)驗(yàn)單元 D06交流電壓、電流表1111功率表、功率因數(shù)表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）將熒光燈及可變電容箱按圖 7-2（a）所示電路連接，在個(gè)支路中串聯(lián)接入電流表插孔，使用一直電流表可方便地量幾條支路電源。再將功率表接入線路；功率表的電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)。一般可選擇功率表的適當(dāng)?shù)碾妷毫砍毯碗娏髁砍蹋疫€應(yīng)

5、將電壓線圈和電流線圈的同名端連接在一起后接向電源側(cè)。按圖接線經(jīng)檢查無誤后，合上主回路電源，調(diào)節(jié)輸出電源，是輸出電壓位 220V（一般電壓調(diào)至 220 左右時(shí)熒光燈正常發(fā)亮）。注意安全，千萬(wàn)別用手觸摸導(dǎo)電部分。（2）改變可邊電容箱的電容值，先使 C=0，用交流電壓表測(cè)量總 U，鎮(zhèn)流器兩端電壓 U 及燈管兩端電壓 U ，用交流電流表測(cè)總電流 I，燈管支路電流 I 及LAC電容支路電流 I 并用功率表測(cè)量程測(cè)功率。C（）按表格中所頂電容值逐漸加大電容的值， 但不要超過F，否則會(huì)過補(bǔ)償，總電流反而又會(huì)增大（變?yōu)槿菪裕?。記錄個(gè)電容值下的 U、U 、U 、I、LAI 、I 及 P 記入表中。注意，功率表的

6、讀數(shù)及 U 、U 的數(shù)值有否改變，為什么？CGAG五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果電容總電壓UL(V)UA(V)總電流IC(mA)IG(mA)功率( uF)U(V)I(mA)P(W)00.47122.473 3.4744.4755.476.0六、注意事項(xiàng)（1）日光燈是一項(xiàng)復(fù)雜的非線性電路，原因有二：其一是燈管在交流電壓接近零時(shí)熄滅，使電流間隙中斷，其二是鎮(zhèn)流器為非線性電感。日光燈管功率（本實(shí)驗(yàn)中日光燈標(biāo)稱功率 20W）及鎮(zhèn)流器所消耗功率都隨溫度而變，在不同環(huán)境溫度及接通電路后不同時(shí)間中功率會(huì)有所變化。電容器在交流嗲路中有一定的介質(zhì)損耗。日光燈啟動(dòng)電壓隨環(huán)境溫度會(huì)有所改變，一般在 180V 左右可啟動(dòng)，日光燈啟動(dòng)時(shí)電流較大（0.6A），工作時(shí)電流約 0.37A，注意儀表量程選擇。（2）本實(shí)驗(yàn)中日光燈秒年里微標(biāo)明在 D04 實(shí)驗(yàn)板上，實(shí)驗(yàn)時(shí)將雙向開關(guān)扳向“外接 220V 電源”一側(cè)，當(dāng)開關(guān)扳向“內(nèi)接電源”