日光燈電路及交流電路功率因數(shù)的測量設(shè)計實驗課件

實驗三日光燈電路及交流電路功率因數(shù)的測量設(shè)計實驗一、實驗?zāi)康模?、學會設(shè)計簡單的交流電路圖。2、掌握交流電路電壓及功率的測量方法二、實驗設(shè)備1、日光燈管1只2、啟輝器1個3、鎮(zhèn)流器1個4、交流電流表3個5、交流電壓表1個6、交流功率表1個以上設(shè)備在綜合實驗裝置上。三、實驗原理：

1、日光燈電路的組成日光燈由燈管，鎮(zhèn)流器，啟輝器組成，如圖3-12、日光燈點燃過程電源的接通后，電源電壓通過鎮(zhèn)流器和燈管兩端的燈絲加在啟輝器二個觸片上，兩片之間的氣隙被擊穿，發(fā)生輝光放電，使動觸片受熱伸張而與靜觸片構(gòu)成通路，于是燈管和燈絲通電預熱而發(fā)射熱子。與此同時，由于啟輝器中動、靜觸片接觸后放電熄滅，雙金屬片因冷卻復原而與靜觸片分離。在斷開瞬間鎮(zhèn)流器感應(yīng)出很高的電動勢，它和電源電壓串聯(lián)加到燈管的兩端，使燈管內(nèi)水銀蒸氣電離產(chǎn)生弧光放電發(fā)出紫外線射到燈管內(nèi)壁，激發(fā)熒光粉發(fā)光，日光燈就點燃了3、日光燈的功率因數(shù)日光燈點燃后的等效電路如圖3-2所示。燈管相當于電阻負載R，鎮(zhèn)流器用內(nèi)阻r和電感L等效代之。只要測出電路的功率P、電流I、總電壓U以及燈管電壓UR，就能算出燈管消耗的功PR=IUR，鎮(zhèn)流器消耗的功率P1=P–PR,并示出電路功率因數(shù)4、功率因數(shù)的提高日光燈的功率因數(shù)較低，一般在0.6以下，且為感性電路，可以采用并聯(lián)電容器的方法來提高。日光燈并聯(lián)電容器后的相量圖如圖3-3所示。由于電容支路的電流IC超前于電U90度，抵消了一部分日光燈支路電流中的無功分量，使電路的總電流I減小，從而提高了電路的功率因數(shù)。電壓與電流的相位差由原來的?1減小為?，故cos?＞cos?1。當電容量增加到一定值時，電容電流等于日光燈電流中的無功分量?=0。此時總電流下降到最小值cos?=1，整個電路相當于電阻性負載。若繼續(xù)增加電容量，總電流I反而大，整個電路變?yōu)槿菪载撦d，功率因數(shù)反而下降。四、實驗內(nèi)容

根據(jù)實驗室提供的實驗設(shè)備完成以下實驗內(nèi)容的設(shè)計：（1）設(shè)計一個日光燈的照明電路，設(shè)計記錄電流，功率及各部分電壓測量結(jié)果的數(shù)據(jù)表格。根據(jù)測量數(shù)據(jù)了解交流電路中，各部分電壓和電流之間的相量關(guān)系。五、預習要求

1、了解交流功率表的結(jié)構(gòu)、原理、及接線方法。2、預習日光燈的組成及工作原理。3、預習交流電路感性負載的特性及用電容提高功率因數(shù)的原理