無功功率與功率因數(shù)的提高

1、 實驗報告學號： XXXXXXXXXX日期： 2014.2.24地點： 東 3-208課程名稱： 電路原理實驗（甲）實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┤⒅饕獌x器設(shè)備（必填）五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理指導老師：成績：_實驗類型：研究探索型實驗 同組學生姓名：_二、實驗內(nèi)容和原理（必填）四、操作方法和實驗步驟六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗?zāi)康?.了解用電系統(tǒng)中進行無功補償?shù)脑蚝鸵饬x;2. 熟悉熒光燈電路的組成、工作原理和連接，掌握并聯(lián)電容進行無功補償?shù)脑恚?.通過實驗了解功率因數(shù)提高的方法和意義；4. 探討系統(tǒng)諧波對無功補償?shù)挠绊懀?.進一步學習測

2、量數(shù)據(jù)的處理和曲線的繪制，了解有理經(jīng)驗公式的求取方法。裝訂線二、實驗原理1、負載電壓與電流間存在相位差，為了提高設(shè)備的利用率，常常需要提高設(shè)備的功率因數(shù)。若負載呈感性，可通過在負載兩端并聯(lián)電容器的方法進行補償，但補償電容必須選擇合理，否則當負載呈現(xiàn)容性時，功率因數(shù)反而降低。2.本實驗的低功率因數(shù)感性負載由熒光燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器組成。并聯(lián)電容后，線路中的總電流能抵消部分無功分量，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。3.設(shè)電源分解為基波和各次諧波函數(shù)，則 aC bC I即可得： I2220利用不同 C 時，電流的數(shù)據(jù)，通過曲線擬合可求出待定系數(shù)。4.同理可求得根據(jù) P-C 曲線擬合可得出單位電容等效電導 g。三

3、、實驗接線圖 P.2實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXX四、實驗設(shè)備1、數(shù)字萬用表2、電工綜合實驗臺3.DG09熒光燈實驗組件。五、實驗步驟1. 用萬用表電阻檔，檢查日光燈管是否正常；2. 確認電源輸出電壓在 0220V可調(diào)，并調(diào)整為零;3. 連接線路，電容 C 暫時不接入電路，調(diào)節(jié)單相交流電源輸出約180V，點亮日光燈后；4. 調(diào)節(jié)輸出電壓到 220V，保持約 10分鐘，穩(wěn)定后開始測量工作。記錄電路中的相關(guān)電壓、電流和有功功率；即無電容時, 電路相關(guān)數(shù)據(jù)5. 保持電壓表兩端電壓不變, 并聯(lián)補償電容, 逐步增大電容 C 的值, 記錄接各電容時, 電

4、路中的相關(guān)電壓、2支路電流和有功功率;6 . 切斷電路時，需將電源電壓調(diào)至零，然后再斷開電源；六、實驗數(shù)據(jù)記錄表 1 電容支路的電壓電流數(shù)據(jù)表 P.3實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXX220.10.0000.00220.10.0380.55220.00.0670.97219.80.1001.45219.90.1382.00220.20.1692.44220.00.1722.49220.10.2032.94I / A2C / FU /V219.90.2303.33219.80.2643.82220.10.3024.37220.00.3234.672

5、20.80.3364.84219.80.3575.17220.60.3845.54220.50.4206.06C / FU /V220.90.4586.60220.80.6469.312表2 各補償電容下功率 P 、功率因數(shù)cos 、總電流 I 以及 數(shù)據(jù)表I39.080.5740.250.760.3140.246I 2 / A2 0.1537 0.1318 0.1156 0.09860 0.08180 0.07076 0.06917 0.06052C / F1.452.9441.530.9442.120.880.2060.220I 2 / A2 0.05382 0.04796 0.04326

6、 0.04244 0.04202 0.04326 0.04410 0.04840C / F3.333.824.374.674.845.175.546.06 P.4實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXX42.940.7344.410.540.2690.370I 2 / A2 0.05522 0.06150 0.06401 0.07236 0.08294 0.09734 0.1170 0.1369C / F6.606.947.087.417.828.308.849.31七、實驗數(shù)據(jù)分析P-C 曲線0.662310 0.66231066g 13.68S得出

7、公式：P=0.6623C+38.20U2220.02 P.5實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXXI / A0.400.350.300.250.20-101234567891011C / FI-C 曲線 I 0.4056 - 0.07979C 0.0082C2得出公式：P.6實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXXcos1.00.90.80.70.60.50.4-101234567891011C / Fcos-C 曲線 得出公式：cos 0.4486 0.1355C 0.05939C 0.00895C 1.4

8、6210 C 4.50310 C234455最佳補償點在C 5.08 F 左右。P.7實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXXXXI 2 / A20.180.160.140.120.100.080.060.040.02-101234567891011C / F2I2 0.1555 0.04647C 0.00476C2可得出公式： 八、實驗結(jié)論采用并聯(lián)電容器的方法對功率因數(shù)進行補償，當電容增大時，由于介質(zhì)損耗的影響，功率P 與電容 C之間呈線性關(guān)系，總電流的平方值與電容的關(guān)系滿足一個二次方程，功率因數(shù)隨著電容的增大先增大，呈現(xiàn)感性，后減小，呈現(xiàn)容性，最終求得最佳補償點在 5.08 F 左右。實驗結(jié)果與理論接近，曲線擬合誤差相對較小，但仍可繼續(xù)提高實驗精度。P.8實驗名稱： 無功功率與功率因素數(shù)的提高姓名：_XXX_學號： XXXXXXXX