电路基础实验报告日光灯功率因素改善实验

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1、实验题目 : 日光灯电路改善功率因数实验一、实验目的1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置；3、学会日光灯的接线方法。二、实验原理用 P、 S、 I 、 V 分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。按定义电路的功率因数cosPP 。由此可见， 在电源电压且电路的有功功SIU率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量S 就越少。日光灯电路中，镇流器是一个感性元件（相当于电感与电阻的串联） ，因此它是一个感性电路，且功率因数很低，约 0.5 0.6 。提高日光灯电路 （其它感性电路也是一样）

2、功率因数的方法是在电路的输入端并联一定容量的电容器。如图 7-1 所示：图 7-1图 7-2图 7-1并联电容提高功率因数电路图 7-2并联电容后的相量图图 7-1 中 L 为镇流器的电感， R 为日光灯和镇流器的等效电阻， C 为并联的电容器，设并联电容后电路总电流 I ，电容支路电流 I C ，灯管支路电流 I RL （等于未并电容前电路中的总电流） ，则三者关系可用相量图如图 7-2 所示。由图 7-2知，并联电容 C前总电流为 I RL ， I RL 与总电压 U 的相位差为L ，功率因数为cosL ；并联电容C 后的总电流为 I ， I 与总电压 U 的相位差为，功率因数为cos；显

3、然 cos cos L ，功率被提高了。并联电容C前后的有功功率PI RL U cos LIU cos ，即有功功率不变。并联电容C 后的总电流 I 减小，视在功率 SIU 则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。三、实验设备电工电子电力拖动实验装置一台，型号： TH-DT、导线若干四、实验内容1、功率因数测试按照图 7-3 的电路实验电路如图 7-3 所示，将三表测得的数据记录于表7-1 中。图 7-3 日光灯实验电路W 为功率表 ,C 用可调电容箱。五、实验数据与分析表 7-1感性电路并联电容后的原始数据C（ F）P(瓦)V（伏）I （安）Cos044.72200.4100.4

4、20.4745.32200.3650.48149.72200.3950.502.243.72200.2800.612.6744.52200.2300.733.249.52200.2650.724.744.32200.2000.865.749.72200.2100.906.945.12200.2300.777.950.12200.2700.731059.72200.7700.31实验分析 ：S=UI（保留三位有效数据）220*0.410=90.2 WCos=0.420220*0.365=80.3 WCos=0.480220*0.395=86.9WCos=0.500220*0.280=61.6WC

5、os=0.610220*0.230=50.6WCos=0.730220*0.265=58.3WCos=0.720220*0.200=44.0WCos=0.860220*0.210=46.2WCos=0.900220*0.230=50.6WCos=0.770220*0.270=59.4WCos=0.730220*0.770=169WCos =0.310根据S=UI，由表7-1可知，在一定范围内，有功功率P 一定时，功率因素 Cos越大，视在功率S 越少表 7-2六、结论在日光灯电路中，在一定范围内，电容值越大，视在功率越少，有电源电压且电路的有功功率一定时，随电路的功率因素提高，它占用电源的容量S 就降低，负载电流明显降低。