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1、专业：电自1304姓名：刘震沖尹丿占实验报告学号：21日期:2015年4月1日 地点：东3208:姚些成绩:研元蘇型同组学生姓名:_验内容和原理（必填）四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析（必填）I、功率P与电容C的另系；课程名称：电网络分析实验指导老师实验名称：功率测量和功率因数提高实验类型:_实验目的三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得一、实验目的和要求1、保持日光灯两端电压不变的条件下測定电流2、通过实验了解功率因数提高的意义；3 作出12、P cos $和电容C的矢系曲线；4、用P- C曲线求单位电容的等效电导 g;5、求12 - C曲线的育理经验公式6、
2、由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数二、实验内容和原理注:gC为电容器C的附加电导，g为单位电容的电导日光灯+整流器参数：30WT 220V cos .46（P=O完全补偿时C=38pFDGM H光灯- 实验板三、主要仪器设备1 数字万用表2电工综合实验台互感线圈实验组件单向变压器实验组件荧光灯实验套件四、操作方法和实验步骤一、接线要求：第一步：检查灯管；第二步：连线第三步：电源从零开始逐渐增加至180V.调起辉器二、数据记录要求1. 在日光灯启动过程中，因为电流冲击，仪表量程要选择足够的余量，记录数据时，应改变合适的量程读取数据。日光灯管是非线性器件，需要点亮数十分钟，在此期间可以观察电流
3、、功率等数据是否有缓慢变化待数据显示趋于稳定后，再读取记录实验数据。2. 电容器C并联接入电路，其数值从0开始逐步增加，直到最大值8 uF左右，增加的步长应根据功率因数的变化进行调整，最大不应超过1 nF实验过程中可根据电流表的示数变化来判断。在功率因数较高（即电流值小or大）的时候，需要多取测量数据点。3. 实验过程数摇检查：实验最佳补偿电容时的电流和功率值。三、数据处理要求：1. 拟合I2C曲线，得到最佳（完全）补偿电容CO2. 拟合P-C曲线，计算单位电容等效电导g3. 由拟合I2C曲线得到的公式*估算电源三次谐波的含量-C有理经验公式的计算要求列出计算过程5. 设计实验，测量灯管以及镇
4、流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算6. 手工拟合曲线：12 C用有理经验公式的计算，要求列出计算过程实验名称:耦合电感等效参数的电工测量法与传递谋差姓名：遊学号：21注意1. 电容C暂时不接入电路，连接线路，点亮日光灯：第一次通电前，要求自耦变压器输出起始为0，接J 通电源后，调节旋钮增大输出电压，要求用交流电压表监测端电压（灯管+镇流器两端的电压），当电压:达到180V左右，起辉器开始动作，日光灯有闪亮。日光灯点亮之后，调节输出电压到220V 保持不变。此后实验过程中 可直接切断或接通电源，不需要再调节自耦变压器。:2 线路故障检查：日光灯管和起辉器接触是否完好3 经常性地通断日光
5、灯会影响其寿命4功率表的连接及其误差分析装5 电容有损耗；接入电容会使电源电压升高订五、实验数据记录和处理线1 日光灯实验数据记录（保持电压为220V）C/卩F012P/WI/A入C/卩FP/WI/A入2.电压三角形法测量镇流器和曰光灯管的等效参数C未接入时，便用交流电压表测得镇流器两端电压为，日光灯两端电压为,3验证互感实验用的电感能不能作为日光灯实验备用方案的负载（保持电压为12V） 使用两个50 Q电阻和互感正向串联作负载。C/卩F012P/WI/AA1分析见七讨论部分六、实验结果与分析1 拟合lA2-C曲线，得到最佳（完全）补偿电容CO 使用origin pro9作二次拟合*得曲线如下
6、图0.02 0.01 0.00AHX1)A2(Y1)3如 Mb Poiynomel FiledCT WFitted CLMVH PkX4A39ME4D0369B4.543&2E-6003697-I.5677E-60036964.5667BE-60036954.&7M6E-6D0369&4.5S4ME-604.5WOIEA0030934.60309E-60036934A1217E-600369(?4.6212SE-60 336920.000006 0.000008 0.000010C/F1 由origin pro9分析得知，拟合曲线为22二，R二，拟合结果可信度高o4j69O334 6S757E
7、-6jsB2、由origin pro9进行拟合点分析得知 C=时22最 小，故最佳补偿电容CO为卩F。1- 7AOCW5CA0.D36414.712MKDM6&?4.72112E-60,036924 73D2E-6DQ36M4.739Z8E-60,03693474336EA0M6&44.75744E-60,036954 766S2EW003696*17756E-0.0369749iMfIEAD 03bb12拟合P-C曲线 计算单位电容等效电导g41.036.540.5-40.0-39.539,0-37,5-37.0-1蒙尤亠 38.0- P/WLinear Fit of Sheetl BHP/
8、Wr36.00,0000000.000002 0.000004Equati ony = a +WeightNo WeightingResidual Sum016794of SquaresPearsorfs f0,9972Adj. R-Square0 99415ValueStarBand Enn aa/Intercept36.516140.03697H/WSlope429078.9607017.222410.000006 0.0000080,000010C/F由origin pro9分析得知 拟合曲线为P=+M0A5C. R=,拟合结果可信度高。计算单位电容等效电导g,由拟合曲线得gUA2=*1
9、0A5 S*VA2/F , 9=*10人5/(220人2)= S/F。3由拟合22-C曲线得到的公式，估算电源三次谐波的含量U3A2=a-(gA2+wA2)UA2/8wA2取值 a=*10A91g=,w=314,U=220 代入得U3A2=A2U3=A2C有理经验公式的计算，要求列出计算过程假设补偿电容未接入时，电源电压u加到日光灯负载，线路总电流为IO. C=C1时线路总电流为lc,则有lcA2=(lr+gC1 U)A2+(ll-wC1 U)A2,R中lr是灯管电流的有功分量，II是无功分量，因此心2与C1之间 满足 lcA2=aC1A2+bC1+IOA2.经Origin拟合得知1人2二设计
10、实验，测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据 来计算灯管相当于一个电阻元件，而镇流器是一个具有铁心的电感线圈，但它不是纯电戚，我们可把它 看成一个电阻RL电戚L串联的戚性负载.使用电压三角形法求解U1=a= UR=b= U=c=220V其中U1为镇流器两端电压，UR为日光灯两端电压cosA=(cA2+bA2-aA2)/(2*b*c)=;A二度 cosB=(aA2+cA2-bA2)/(2*a*c)= ； B=M cosC=A2+bA2- cA2)/(2*a*b)=度镇流器等效参数：URL=U1*cosn -C)= RL=URL/I= Q =Q |UL|=U1*sin( n -C)=
11、L=|UL|/wl= (314*) H=日光灯等效参数：R=UR/I=Q = Q七、讨论与心得1 讨论当初设计的备用方案之一(另一个是使用白炽灯串联镇流器)：将电感正向串接，用16V变压器输入，需要同时串接电阻。经多次仿真结果显示能将最佳补偿点控制在7卩F左右，同时功率表读数在左右，电阻的 功率也没有超过1W另外订吏用此方案，初始的功率因数高达，虽然能看出补偿效果，但是效果实在不明显。如果要减小电阻，增 大补偿效果，最佳补偿点需大于8卩F ”这次实验的实际操作中，我对这种设想进行了验证，验证结果发现初始的功率因数过高（），难以看出补偿 效果，最佳补偿点在uF （数据见五3）2 心得本次实验总体
12、难度不高1、在日光灯启动及电容并联过程中，因暂态变换，故电流、电压比稳态时大，仪表量程要选择足够的余量；记录数 据时，应改变合适的虽程读取数据。2、曰光灯管是非线性器件，需要点亮数十分神，在此期间可以观察电流、功率等数摇会有缓慢变化，待数据显示趋 于稳定后，再读取记录实验数据。3电容器C并联接入电路，其数值从0开始逐步增加直到最大值9卩F左右，为增加拟合的准确性，实验过程 中，时间允许的情况下，应该遍历电容的自由组合，尽量多取几个点。4 便用originpro9进行数据处理时，要注意数据单位统一采用国际单位制，如果单位不统一，后期进行必要的分 析计算将会非常麻烦。5验证互感串联作负载的备用方案时，采用两个电阻箱串联可以有效降低每个电阻箱的功率，从而保护电路并取到 更高的电流值。6实验时闻到翎味要第一时间切断电源，右边同学实验台的糊味伴側了一个上午。7 实验应当注意安全，由于实验室里缺乏大的电容，寻找电解电容作备用方案的想法固然可行，但果然还是boom 了 -
