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1、2023/11/13,1,实验6：功率因数的提高,1.实验目的:1.1.掌握电抗式日光灯线路的接线及其工作原理。1.2.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。2.实验原理2.1.相量形式的基尔霍夫定律适用于正弦交流电路：节点的各支路电流相量和为零，即=0;闭合回路的各段电路电压相量和为零，即=0。2.2.日光灯电路如图1-1所示，图中R:日光灯管，L:电抗镇流器，S:启辉器，C:补偿电容器-用以改善电路的功率因数。,2023/11/13,2,S,1-1 电路原理图,R,L,L,U,UL,UR,U,UL,LR,C,LR,1-2 等效电路图,1-4 并联电容后电流相量图,c,LR,U,C,C,C
2、,LR,1-3 电压相量图,图-1日光灯实验电路原理与相量图,UR,R,VL,220v,VR,3,3.实验内容-提高日光灯功率因数的仿真实验,1.根椐日光灯电路原理图新建提高功率因数的仿真实验电路.2.分别测量日光灯的电路的电流I，电源电压U及镇流器电压UL与灯管电压UR，用虚拟电压/电流表及示波器测量日光灯电压、电流的大小与二者的相位差。3.接入并联可调电容C，串联电流表IC。并在灯管支路串联电流表IRL。4.调节并联电容大小，使电路电流İ降至最小（电压U与电流I的相位差为0）。记录下各电压.电流及其相位差。5.分别增加/减少并联电容，记录下不同情况下各电压.电流及其相位差。6.根据实验记录
3、数据，计算电路的功率因数，讨论提高电路的功率因数的意义。,2023/11/13,4,日光灯电路的功率因数低,2023/11/13,电压与电流的相位差大,5,并联电容提高电路总功率因数,2023/11/13,总电流下降了,增加电容电流,灯管电流不变,电压与电流的相位差小,6,表-1 提高日光灯功率因数的仿真实验表,说明：1.用模拟示波器测量相位差：根椐测量的初相时间差t与周期 T计 算：=(t/T)3600 2.表中的功率因数COS.功率P(W).视在功率S(VA)均为根据实验 数据的计算值。,2023/11/13,7,4.实验注意事项,4.1.本实验用220V电源，务必注意用电和人身安全。严格按照先断电，后接线（拆线），经检查，再通电安全操作规范操作。4.2.电感负载串联电容实验，电路的总阻抗会下降，属于电压谐振性质，要防止器件过电压过电流！,5.1.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。5.2.根据实验数据，绘制日光灯实验的电压相量图,电流相量图,根据基尔霍夫定律解释支路电流大于总电流,部分电压大于总电压的实验现象。5.3.讨论改善日光灯功率因数的方法。为什么不采用串联电容的方法提高功率因数？5.4.讨论改善日光灯电路的功率因数的意义。,5.实验报告要求,2023/11/13,
