日光燈電路設(shè)計(jì)及功率因數(shù)的提高課件

實(shí)驗(yàn)六日光燈電路設(shè)計(jì)及功率因數(shù)的提高（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握提高功率因數(shù)的意義及其方法2、深刻理解交流電路中電壓、電流的相量關(guān)系，3、掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法。二、設(shè)計(jì)要求以日光燈電路作為感性負(fù)載，要求電路的功率因數(shù)由0.4左右提高到0.8左右。圖6.1原理圖圖6.2等效電路

是一個(gè)電感很大的感性負(fù)載。二者串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)RL串聯(lián)電路。當(dāng)接通電源后，啟輝器內(nèi)雙金屬片與定片之間的氣隙被擊穿，連續(xù)發(fā)生火花，使雙金屬片受熱伸張而與定片接觸．于是燈管的燈絲接通。燈絲遇熱后發(fā)射電子，這時(shí)雙金屬片逐漸冷卻而與定片分開(kāi)。鎮(zhèn)流器線圈因燈絲電路突然斷開(kāi)而感應(yīng)出很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它和電源電壓串聯(lián)加到燈管的兩端，使管內(nèi)氣體電離產(chǎn)生光放電而發(fā)光。這時(shí)，啟動(dòng)器則停止工作。電源電壓大部分降在鎮(zhèn)流器上，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用，30W或40W的燈管點(diǎn)燃后的管壓降僅100V左右。鎮(zhèn)流器在工作時(shí)，它有兩部分功率的損耗，一部分是線圈電阻rCu的損耗：（銅耗）；另一部分是鐵心損耗Pfe（鐵耗）。用等效電阻r的功率損耗代替這兩部分損耗，即則鎮(zhèn)流器的等效感抗：

L為等效電感，ω=2πf所以，就整個(gè)日光燈電路來(lái)講，可以用圖6.2的等效串聯(lián)電路來(lái)表示，其中R為燈管的等效電阻。電路所消耗的功率為：

為電路的功率因數(shù)。上式又可以寫成：因此，測(cè)出電路的電壓、電流和功率的數(shù)值后，即可求得電路的功率因數(shù)之值。功率因數(shù)較低的感性負(fù)載，并聯(lián)適量的電容器可以提高電路的功率因數(shù)。當(dāng)功率因數(shù)等于1時(shí)，電路呈現(xiàn)并聯(lián)諧振，這時(shí)，電路的總電流最小。假定功率因數(shù)從提高到，所需并聯(lián)電容器的電容值可按下式計(jì)算：

其中：

P——電路所消耗的功率(W)。用萬(wàn)用表歐姆擋直接測(cè)得鎮(zhèn)流器線圈的電阻rcu.則鎮(zhèn)流器的銅耗為，鐵耗為。用萬(wàn)用表測(cè)出鎮(zhèn)流器的端電壓UrL，則鎮(zhèn)流器的等效電抗：其等效電感為,其中。3、參考實(shí)驗(yàn)儀器與器材通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、交流毫伏表、交流電流表、低功率因數(shù)表、數(shù)字萬(wàn)用表、鎮(zhèn)流器、燈管、啟輝器、電容器若干。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、正確使用儀表，注意儀表的量程；2、鎮(zhèn)流器不能短路，否則將導(dǎo)致燈管損壞；3、安全用電，接通電源后，手切勿接觸金屬裸露部分。4、實(shí)驗(yàn)線路設(shè)計(jì)完后，需經(jīng)老師檢查同意，才能實(shí)驗(yàn)。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、畫出具體實(shí)驗(yàn)線路和記錄表格，計(jì)算相應(yīng)的元件參數(shù)，擬出實(shí)驗(yàn)步驟；2、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)算出日光燈電路的功率因數(shù)、等效電抗X、鎮(zhèn)流器的等效電阻R及等效電感L值、鎮(zhèn)流器的鐵耗和銅耗；3、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的誤差進(jìn)行分析?！f(shuō)明在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用日光燈電路模擬RL串聯(lián)電路，用并聯(lián)電容的方法