實(shí)驗(yàn)五日光燈電路與功率因數(shù)的提高市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

電工電子試驗(yàn)示范中心1試驗(yàn)五.日光燈電路與功率因數(shù)提升第1頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心2一實(shí)驗(yàn)?zāi)?.研究正弦交流電路中電壓、電流相量之間關(guān)系。2.掌握電抗鎮(zhèn)流式日光燈線(xiàn)路接線(xiàn)及其工作原理。3.了解改進(jìn)負(fù)載電路功率因數(shù)意義，掌握提升日光燈電路功率因數(shù)方法。4.了解在交流電路中串聯(lián)電容移相或升壓作用。第2頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心3二試驗(yàn)原理1.相量形式基爾霍夫定律適合用于正弦交流電路：節(jié)點(diǎn)各支路電流相量和為零，即Σì＝0。閉合回路各段電路電壓相量和為零，即Σù＝0。2.負(fù)載電路功率因數(shù)cosφ,反應(yīng)負(fù)載對(duì)電源利用程度。

φ意義：電壓與電流相位差，阻抗輻角。視在功率S=U×I有功功率P=U×I×cosφ

負(fù)載電路功率因數(shù)低，會(huì)降低電源利用率，還會(huì)因電流增大而加大輸電線(xiàn)路損耗。3.造成日光燈功率因數(shù)低原因，是電路中電抗鎮(zhèn)流器電流相位落后于電壓。第3頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心4二試驗(yàn)原理4.提升日光燈功率因數(shù)要求：

1）接入電容性負(fù)載；2）不改變?nèi)展鉄艄ぷ麟妷骸?.接入串聯(lián)電容對(duì)負(fù)載電路影響

1）電阻負(fù)載串聯(lián)電容能使總阻抗增大，電流下降，負(fù)載端電壓下降，有移相作用；

2）電感性負(fù)載串聯(lián)適當(dāng)電容使總阻抗減小，電流增大，負(fù)載端電壓上升—電壓偕振；6.電感性負(fù)載接入并聯(lián)適當(dāng)電容使總阻抗增大，總電流減小，電感性負(fù)載支路電流不變，負(fù)載端電壓不變。滿(mǎn)足提升日光燈功率因數(shù)要求。第4頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心5Sa.電路圖RRLLūūLūRūūLūRīīīCīLRb.等效電路圖d.電流相量圖īīcīLRφ220vVLVRūCCīCīīLRc.電壓相量圖圖-1日光燈試驗(yàn)電路原理與相量圖φ第5頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心6三試驗(yàn)內(nèi)容—負(fù)載電路串聯(lián)電容試驗(yàn)1.電阻負(fù)載串聯(lián)電容試驗(yàn)取40W/220V白熾燈與電容串聯(lián)，計(jì)算器件阻抗，接入220V電源，測(cè)量相關(guān)電壓，計(jì)算移相角，統(tǒng)計(jì)在表5-1中2.電感負(fù)載串聯(lián)電容試驗(yàn)首先將互感器中36V線(xiàn)圈接入36V電源測(cè)量其電流ILN，計(jì)算電抗XL，取4.7uf/500v電容與互感器中36V電感線(xiàn)圈串聯(lián)，計(jì)算相關(guān)阻抗，選取試驗(yàn)電壓U，應(yīng)滿(mǎn)足：

ILN＞I=U/Z且I×XC＜UCN

再將試驗(yàn)電源電壓下調(diào)到50V，接通電壓互感器36V線(xiàn)圈與4.7μF/450V電容串聯(lián)電路，分別測(cè)量統(tǒng)計(jì)U、UL、UC值，計(jì)算電路升壓比Uc/U，數(shù)據(jù)填入表5-2中

尤其提醒：電感負(fù)載串聯(lián)電容試驗(yàn)，電路總阻抗會(huì)下降，屬于電壓諧振性質(zhì)，要預(yù)防器件過(guò)電壓過(guò)電流！第6頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心7三試驗(yàn)內(nèi)容—負(fù)載電路串聯(lián)電容試驗(yàn)表5-1電阻負(fù)載串聯(lián)電容實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表表5-2電感與電容串聯(lián)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)表串聯(lián)器件

計(jì)算阻抗（Ω）測(cè)量序次電壓測(cè)量值（V）計(jì)算值UURUC移相角φZ(yǔ)=XC+RZ12204.7u電容XC240W燈泡R3串聯(lián)器件

計(jì)算阻抗（Ω）測(cè)量序次電壓測(cè)量值（V）升壓比UC/UUURUCZ=XC+RZ1504.7uF電容XC236V線(xiàn)圈XL3第7頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心8三試驗(yàn)內(nèi)容—日光燈電路并聯(lián)電容試驗(yàn)3.日光燈線(xiàn)路接線(xiàn)與電路參數(shù)測(cè)量

按圖1-3接線(xiàn)，調(diào)整自耦調(diào)壓器輸出,逐步提升電壓，直到日光燈啟輝點(diǎn)亮，統(tǒng)計(jì)日光燈起動(dòng)電壓UQ。將電壓調(diào)至220V，測(cè)量功率P，

電流Ｉ，

電壓U，UL，UR

和功率因數(shù)COSφ等值，并計(jì)算視在功率S。4.改進(jìn)日光燈功率因數(shù)試驗(yàn)--并聯(lián)電容

在日光燈電路上并聯(lián)可調(diào)電容,提升功率因數(shù)測(cè)量?？捎秒娏鞅斫?jīng)過(guò)電流插座分別測(cè)量三條支路電流。改變并聯(lián)電容值，分別測(cè)量對(duì)應(yīng)各支路電流，功率因數(shù)COSφ.

統(tǒng)計(jì)在表5-4中。第8頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心9注意:當(dāng)電容取0值時(shí)，應(yīng)將電容移去，不可將直接電容短接---會(huì)樣造成電源短路!!!W∨SRALC＊＊IICILR圖-2提升日光燈電路功率因數(shù)試驗(yàn)電路圖∨R∨L220V三試驗(yàn)內(nèi)容—日光燈電路并聯(lián)電容試驗(yàn)第9頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心10三試驗(yàn)內(nèi)容—日光燈電路并聯(lián)電容試驗(yàn)

依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證電流相量關(guān)系并計(jì)算對(duì)應(yīng)視在功率S.分析電路功率因數(shù)提升原因。說(shuō)明：電子鎮(zhèn)流器式日光燈工作原理可另查相關(guān)資料。并聯(lián)C（uf）U(V)UL

(V)UR

(V)P(W)

COSφ

I(A)ILR(A)IＣ(A)

計(jì)算S（ＶＡ）01.02.23.24.75.7

表5-3提升功率因數(shù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表UQ=V第10頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心11四試驗(yàn)注意事項(xiàng)本試驗(yàn)用220V電源，務(wù)必注意用電和人身安全。嚴(yán)格按照—先斷電，后接線(xiàn)（拆線(xiàn)），經(jīng)檢驗(yàn)，再通電—安全操作規(guī)范操作。電感負(fù)載串聯(lián)電容試驗(yàn)，電路總阻抗會(huì)下降，屬于電壓諧振性質(zhì)，要預(yù)防器件過(guò)電壓過(guò)電流！3.功率表要按并聯(lián)接入電壓線(xiàn)圈、串聯(lián)接入電流線(xiàn)圈正確接法接入電路。4.線(xiàn)路接線(xiàn)正確，日光燈不能啟輝時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)啟輝器及日光燈管座其是否接觸良好。5.并聯(lián)電容值取0值時(shí)，只要斷開(kāi)電容聯(lián)線(xiàn)即可，千萬(wàn)不能兩聯(lián)線(xiàn)短路，這會(huì)造成電源短路?。?！第11頁(yè)電工電子試驗(yàn)示范中心12五、試驗(yàn)匯報(bào)1.完成數(shù)據(jù)表