实验八 交流电路元件参数测量.doc
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1、实验八实验八 交流电路元件参数测量流电路元件参数测量一一、实实验验目目的的 (1)熟悉日光灯的接线,能做到正确迅速联接电路; (2)通过实验了解功率因数提高的意义; (3)熟练功率表及功率因数表的使用。二二、实实验验原原理理1、对于一个无源一端口网络(如图8-1) 其吸收的有功功率为:cosUIP 其中称为功率因数 。功率因数 的大小决定cos 于电压和电流之间的相位差,即一端口网络的等效阻 抗Z的辐角。 这表明,只有 u、i的同相位分量才 产生有功功率。 有功功率反映了电路消耗的功率,但未反映电路储 能元件的能量交换情况。在储 能元件中,能量交换的最大速率,称之为无功功率。无功功率并非无用s
2、inUIQ 之功,它是各种电气设备建立赖以工作的交变电磁场所必需的。 在工农业生产及日常生活中,如工矿企业中用的电动机、家用电器如日光灯 、电 风扇、洗衣机等大都是感性负载。对于感性负载,因而电0, 0sin0Q故,感元件吸收无功功率,为一无功负载;对于容性负载,故因而, 0sin0,, 0Q 电容元件输出无功功率,为一无功电源。2、由于负载多为感性,对一定的负载,所谓提高功率因数,不是减少它正常工作所 需的无功功率,而是在负载方并联一无功电源。例如在感性负载两端并联电容器,使负 载所需要的无功功率从无功电源获得部分补偿或全部补偿这样,就整个系统来看,总 的功率因数提高了,减少了总电源供给负载
3、的无功功率,减少了线路的电流,因而也减 少了由于传输无功功率而在线路上增加的功率损耗。所以提高功率因数既可以充分发挥 电源设备的利用率,又减少了输电线路的功率损失和电压损失。在实际生产中,并不要 求将功率因数提高到 1,因为这样做将大大增加设备费用,以致达不到预期的经济效益。 功率因数提高到什么程度为合适,应根据具体的技术经济综合指标,经过全面比较来 决定。 3、日光灯 线路及工作原理日光灯 线路如图 8-2所示。由日光灯管 A,镇流器 L(带铁芯电感线圈 ),启动器 S 组成。当接通电源后,启辉器内发生辉光放电,双金属片受热弯曲,触点接通,将灯 丝预热使它发射电子,启动器接通后辉光放电停止,
4、双金属片冷却,又把触点断开, 这时镇流器感应出高电压加在灯管两端使日光灯管放电,产生大量紫外线,灯管内壁 的荧光粉吸收后幅射出可见的光,日光灯就开始正常工作。启辉器相当一只自动开关, 能自动接通电路 (加热灯丝 )和开断电路 (使镇流器产生高压,将灯管击穿放电 )。镇日光灯 A镇流器 L启辉器 S电容 C交流电源图 8-2 日光灯线路 ZZU.I.图 8-1 无源一端口网络流器的作用除了感应高压使灯管放电外,在日光灯正常工作时,起限制电流的作用, 镇流器的名称也由此而来。由于电路中串联着镇流器,它是一个电感量较大的线圈, 因而整个电路的功率因数不高。 负载功率因数过低,一方面没有充分利用电源容
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