日光灯实验报告
1.4 单相电路参数测量及功率因数的提高
1.4.1 实验目的
1．掌握单相功率表的使用。
2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。 3．研究日光灯电路中电压、电
流相量之间的关系。 4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。
1.4.2实验原理
1．日光灯电路的组成
日光灯电路是一个rl串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图1.4.1所示。由于
有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。
图1.4.1日光灯的组成电路
灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管
内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。
镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用，一是在起动过程中，起辉器
突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。二
是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯
管的电流，故称为镇流器。实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联
组成。
起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双
金属片制成的u形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸
张与静触片接触，冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动
开关作用。
2．日光灯点亮过程
电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此
时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触
片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流
过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。与此同时，由于起辉器中动、
静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很
高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电，
并发射紫外线到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。
灯管点亮后，电路中的电流在镇流器上产生较大的电压降（有一半以上电压），灯管两端
（也就是起辉器两端）的电压锐减，这个电压不足以引起起辉器氖管的辉光放电，因此它的
两个触片保持断开状态。即日光灯点亮正常工作后，起辉器不起作用。
3．日光灯的功率因数
日光灯点亮后的等效电路如图1.4.2 所示。灯管相当于电阻负载ra，镇流器用内阻rl
和电感l 等效代之。由于镇流器本身电感较大，故整个电路功率因数很低，整个电路所消耗
的功率p包括日光灯管消耗功率pa和镇流器消耗的功率pl。只要测出电路的功率p、电流i、
总电压u以及灯管电压ur，就能算出灯管消耗的功率pa=i3ur，
镇流器消耗的功率pl =p?pa ，cos?? p
ui
ra 图1.4.2日光灯工作时的等效电路
2．功率因数的提高
日光灯电路的功率因数较低，一般在0.5 以下，为了提高电路的功率因数，可以采用与
电感性负载并联电容器的方法。此时总电流i 是日光灯电流 il 和电容器电流 ic的相量和：
i?il?ic，日光灯电路并联电容器后的相量图如图1.4.3 所示。由于电容支路的电流ic 超前
于电压u 90°角。抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流i减小，从
而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差角由原来的 ??减小为?，故cos?＞cos??。
当电容量增加到一定值时，电容电流ic等于日光灯电流中的无功分量，?= 0。cos?=1，
此时总电流下降到最小值，整个电路呈电阻性。若继续增加电容量，
?
?
?
总电流i反而增大，整个电路变为容性负载，功率因数反而下降。
?ic?ic?icl 图1.4.3 日光灯并联电容器后的相量图
5．单相功率表及其用法具体内容见1.3.2节中的(3)。
1.4.3实验预习要求
1．预习日光灯工作原理，并联电容器对提高感性负载功率因数的原理、意
义及其计算公式。
2．如图1.4.1所示电路中，日光灯管（ra）与镇流器（rl、l）串联后，接
于220v、50hz的交流电源上，点亮后，测得其电流i=0.35a，功率p=40w，灯管两端电
压ua=100v。要求写出下列各待求量的计算式。①求cosφ1=？、φ1=？、ra =？、rl =？、
l=？、灯管消耗的功率pa和镇流器消耗的功率pl。
②并联c=3μf 后，求ic=？、i=？、cosφ=？。
③按比例画出并联电容器后的相量图。（如图1.4.3，计算出电压与总电流的相位差角φ）
3．熟悉交流电压表、电流表和单相自耦调压器的主要技术特性，并掌握其正确的使用方
法。
1.4.4 实验设备与器件
1．交流电压表 2．交流电流表 3．功率表 4．自耦调压器
5．镇流器 6．电容器 7．起辉器 8．日光灯管 9．电流表插座
1.4.5 实验内容与步骤
日光灯实验线路如图1.4.4所示。
1．提高感性负载功率因数实验
如图1.4.4所示的实验线路中，按2.2μf、4.7μf、6.9μf、依次并上电容器c1、c2、
c3。当电容变化时，分别记录功率表及电压表读数，测得三条支路电流i、il、ic的值。测
量数据记入表1.4.2。
表1.4.2日光灯功率因数提高实验参数测量
注：表中i为i的计算值，i?il?ic，其中il和ic为上表中测量值。
图1.4.4日光灯交流电路
?
?
?
1.4.6 实验思考题
1．给出实验内容（1）中计算ra、rl、l的计算过程及公式，将结果填入表1.4.1中。
2．计算出本实验中灯管消耗的功率pa和镇流器消耗的功率pl。
3．画出实验内容（2）当电容为0、2.2μf、4.7μf、6.9μf时类似图1.4.3的电压电
流相量图，要求计算出各总电流i与总电压u的相位差角，给出公式及计算过程。
4．若要使本实验中日光灯电路完全补偿（也就是功率因数提高到1），需要并联多大容
值的电容？请给出计算式并计算出最后结果。
5．是否并联电容越大，功率因数越高？为什么？
6．当电容量改变时，功率表有功功率的读数、日光灯的电流、功率因数是否改变？为什
么？
?
?
1.4.7 实验注意事项
1．本实验用交流市电220v，用单相自耦调压器来实现电压调节，当供电电源电压为220v
时，调压器的输出可在0~250v之间连续调节，务必注意人身和设备的安全。注意电源的火线
和地线，在实际安装日光灯时，开关应接在火线上。
2．在使用自耦调压器过程中，接通电源前，都必须将电压调至零电压处（即逆时针旋转
到头，然后再合上电源，逐渐增大电压至需要值。
3．不能将220 v 的交流电源不经过镇流器而直接接在灯管两端，否则将损坏灯管。
4．功率表、电压表、电流表要正确接入电路，电流表应串入电路中测量电流。
5．电路接线正确，日光灯不能起辉时，应检查起辉器及其接触是否良好。 6．每次改接
线路，一定要在断开电源的情况下进行，以免发生意外。
1.4.8 实验报告要求
1．结合实验思考题，完成表1.4.1和表1.4.2的数据计算。
2．根据实验数据说明日光灯电路并联电容器后总电流变化与电容量的关系，电容量过大
对电路性质有什么影响。
3．以电容c的值为自变量绘制cos?曲线。 4．小结本实验得到的结论和心得体会。
*5. 根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。篇二：
电路基础实验报告日光灯功率因素改善实验
实验题目: 日光灯电路改善功率因数实验
一、实验目的
1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；
2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置；
3、学会日光
灯的接线方法。二、实验原理
用p、s、i、v分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。
按定义电路的功率因数cos??
pp?。由此可见，在电源电压且电路的有功功siu 率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量s就越少。
日光灯电路中，镇流器是一个感性元件（相当于电感与电阻的串联），因此它是一个感性
电路，且功率因数很低，约0.5—0.6。
提高日光灯电路（其它感性电路也是一样）功率因数的方法是在电路的输入端并联一定
容量的电容器。如图7-1所示：
图7-1 图7-2 图7-1 并联电容提高功率因数电路图7-2 并联电容后的相量图
图7-1中l为镇流器的电感，r为日光灯和镇流器的等效电阻，c为并联的
?，电容支路电流i?（等?，灯管支路电流i电容器，设并联电容后电路总电流irlc 于未并电容前电路中的总电流），则三者关系可用相量图如图7-2所示。由图7-2 ?的相位差为?，功率因数为?，i?与总电压u知，并联电容c前总电流为ilrlrl?，i?与
总电压u?的相位差为?，功率因数为cos?l；并联电容c后的总电流为i cos?；显然cos?＞cos?l，功率被提高了。并联电容c前后的有功功率
?减小，p?irlucos?l?iucos?，即有功功率不变。并联电容c后的总电流i 视在功率s?iu则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。
三、实验设备
电工电子电力拖动实验装置一台，型号：th-dt、导线若干四、实验内容
1、功率因数测试按照图7-3的电路
实验电路如图7-3所示，将三表测得的数据记录于表7-1中。
图7-3 日光灯实验电路 w为功率表,c用可调电容箱。
五、实验数据与分析
实验分析：
s=ui （保留三位有效数据）
220*0.410=90.2 w cosф=0.420 220*0.365=80.3 w cosф=0.480 220*0.395=86.9 w cosф=0.500
220*0.280=61.6 w cosф=0.610 220*0.230=50.6 w cosф=0.730
220*0.265=58.3 w cosф=0.720 220*0.200=44.0 w cosф=0.860
220*0.210=46.2 w cosф=0.900 220*0.230=50.6 w cosф=0.770
220*0.270=59.4 w cosф=0.730 220*0.770=169w cosф=0.310 根据s=ui，由表7-1可知，在一定范围内，有功功率p一定时，功率因素cosф越大，
视在功率s越少
表7-2
六、结论
在日光灯电路中，在一定范围内，电容值越大，视在功率越
少，有电源电压且电路的有功功率一定时，随电路的功率因素提高，它占用电源的容量
s就降低，负载电流明显降低。篇三：日光灯电路实验
4.3 日光灯电路的联接及功率因数的提高
一. 实验目的
1. 学习功率表的使用；
2. 学会通过u、i、p的测量计算交流电路的参数；
3. 学会如何提高功率因数。
二. 原理及说明
日光灯结构图如图4.3-1所示，k闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触
片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀
与固定片接通，于是有电流通过日光灯管两端的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩
与固定片断开，电路中电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应
电动势，使日光灯管两端电压产生400至500v高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃
发亮。日光灯点燃后，灯管两端电压降为100v左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电
流不会过大。同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状
态。
日光灯工作后，灯管相当于一电阻r，镇流器可等效为电阻rl和电感l的串联，启辉器
断开，所以整个电路可等效为一r、l串联电路，其电路模型如图4.3-2所示。
三. 仪器设备
电工实验装置：dg032 、dy02t 、dg054-1t 注意：1. 测电压、电流时，一定要注意表的档位选择，测量类型、量程都要对应。
2. 功率表电流线圈的电流、电压线圈的电压都不可超过所选的额定值。
3. 自耦调压器
输入输出端不可接反。 4. 各支路电流要接入电流插座。
5. 注意安全,线路接好后，须经指导教师检查无误后，再接通电源。
四. 实验步骤
1. 测量交流参数
对照实验板如图4.3-3接线(不接电容c)。
调节自耦调压器输出，使u=220v，进行测试，填表4.3-1。
表4.3-1 测量交流参数
2. 提高功率因数
按表4.3－2并联电容c，令u=220v不变，将测试结果填入表4.3-2中。
表4.3-2 并电容后测量
五. 实验报告
1. 若直接测量镇流器功率，功率表应如何接线，作图说明。
2. 说明功率因数提高的原
因和意义。 3. 电容是否能提高功率因数。篇四：实验3 日光灯电路及功率因数的提高实验三交流电路的研究
一、实验目的
1、学会使用交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器；
2、学习用交流
数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率； 3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的
方法； 4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。 5、研究提高感性负载功率因数的
方法和意义；
二、实验原理
1、交流电路的电压、电流和功率的测量
正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测
量出元件两端的电压u，流过该元件的电流i和它所消耗的功率p，然后通过计算得到所求的
各值，这种方法称为三表法，是用来测量50hz交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为：
电阻元件的电阻：r?
uriuliuci
pi
2
或r?
xl2?f
12?fx
c
电感元件的感抗xl?
，电感l?
电容元件的容抗xc?
，电容c?
ui xr
串联电路复阻抗的模z?
pi
2
，阻抗角 ? ?arctg
其中：等效电阻 r?，等效电抗x?z
2
?r
2
在r、l、c串联电路中，各元件电压之间存在相位差，电源电压应等于各元件电压的相
量和，而不能用它们的有效值直接相加。
电路功率用功率表测量，功率表（又称为瓦特表）是一种电动式仪表，其中电流线圈与
负载串联，（具有两个电流线圈，可串联或并联，以便得到两个电流量程），而电压线圈与电
源并联，电流线圈和电压线
方法与电动式功率表相同，电压、电流量程分别选500v和3a。
2、提高感性负载功率因数的研究
供电系统由电源（发电机或变压器）通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载，
如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等，一般情况下，这
两种负载会同时存在。由于电感性负载有较大的感抗，因而功率因数较低。
圈的同名端（标有*号端）必须连在一起，如图3-1所示。本实验使用数字式功率表，连
接
若电源向负载传送的功率p?uicos?，当功率p和供电电压u一定时，功率因数cos?越低，
线路电流i就越大，从而增加了线路电压降和线路功率损耗,若线路总电阻为rl，则线路电
压降和线路功率损耗分别为?ul?irl和?pl?i2rl；另外，负载的功率因数越低，表明无功功
率就越大，电源就必须用较大的容量和负载电感进行能量交换，电源向负载提供有功功率的
能力就必然下降，从而降低了电源容量的利用率。因而，从提高供电系统的经济效益和供电
质量，必须采取措施提高电感性负载的功率因数。
??cos??
pui
计算。
本实验的电感性负载用铁心线圈，（日光灯镇流器）电源用220v交流电经自耦调压器调
压供电。
三．实验设备
1．交流电压表、电流表、功率表（在控制屏） 2．自耦调压器（输出可调的交流电压）
3．neel—17（或eel—52、eel—55或meel—001、meel—02）—30w镇流器，630v/4.3
μf电容器，电流插头，40w/220v白炽灯，30w日光灯
四．实验内容
1．测量日光灯电路
日光灯电路如图3-2所示，功率表的连接方法见图3-1，交流电源经自耦调压器调压后
向负载日光灯供电。将电压u调到220v，测量日光灯管两端电压ur、镇流器电压url和总电
压u以及电流和功率，并记入自拟的数据表格中。
2．提高感性负载功率因数实验按图3-2组成实验电路经指导老师检查后，按下按钮开
关，调节自耦变压器的输出电压为220v，记录功率表、功率因数表、电压表和电流表的读数，
接入电容，从小到大增加电容值，记录不同电容值时的功率表、功率因数表、电压表和电流
表的读数，并记入表3-1中。实210v，以便对实验数据进行比较。
验中用电流取样插头测量三个支路的电流。在实验过程中，一直要保持负载电压u2等于
注意：日光灯启动时电流较大（约0.6a），工作时电流约为0.37a，注意仪表量程选择。
五．实验注意事项
1．通常，功率表不单独使用，要有电压表和电流表监测，使电压表和电流表的读数不超
过功率表电压和电流的量程；
2．注意功率表的正确接线，上电前必须经指导教师检查；
3．自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始
逐渐升高。每次改接实验负载或实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必
须严格遵守这一安全操作规程。
六．预习与思考题
1．自拟实验所需的表格；
2．参阅课外资料，了解日光灯的电路连接和工作原理；
3．当日光灯上缺少启辉器时，人们常用一根导线将启辉器插座的两端短接一下，然后迅
速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？
4．了解功率表的连接方法； 5．了解自耦调压器的操作方法。
6．电感性的负载为什么功率因数较低？负载较低的功率因数对供电系统有何影响？为什
么？
7．为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还是减小？此时感性负载上的电流和功率是否改变？
8．提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？
七．实验报告要求
1．根据实验1的数据，计算镇流器的参数（电阻r和电感l）；
2．根据实验2的数据，画出各个电压和电流的相量图，说明各个电压之间的关系。 3．根
据实验2数据，计算出日光灯和并联不同电容器时的功率因数，并说明并联电容器对功率因
数的影响。绘制出功率因数与所并电容的曲线，所并电容是否越大越好? 4．根据表3-1中的电流数据，说明 i＝ic＋irl吗？为什么？
7．画出所有电流和电源电压的相量图，说明改变并联电容的大小时，相量图有何变化？
8．根据实验2数据，从减小线路电压降、线路功率损耗和充分利用电源容量两个方面说明提
高功率因数的经济意义。
9．回答思考题6、7、8。篇五：日光灯实验
实验报告
课程名称：电网络分析实验指导老师：姚缨缨成绩：
__________________ 实验名称：耦合电感等效参数的电工测量法与传递误差实验类型：研究探索型同组学生
姓名：________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主
要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、
实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的和要求?
1.学习电感线圈的直流电阻和自感的测量方法
2.学习交流电路中耦合电感线圈的互感系数的测量方法
3.了解间接测量中测量误差的
传递方式
4.对各种测量方案进行比较，学会选择电路参数测定的最佳方案
二、实验内容和原理
?
三、主要仪器设备
1.数字万用表
2.电工综合实验台
3.dg10互感线圈实验组件
4.dg11单向变压器实验组件
四、操作方法和实验步骤?
方案1：二次侧开路伏安法,11’接交流电源,22’开路,测量i1,u1,u2,然后交换位置
方案2、 3：正向串联/反向串联伏安法测量
方案4：
2三表法测量线路：
实验名称：耦合电感等效参数的电工测量法与传递误差姓名：刘震注意
学号：3130104721
1.线圈用漆包铜线绕制而成，通过不同电流时所引起的发热程度不同，这将影响线圈的
直流电阻值。各实验任务的实验先后顺序，会影响线圈的通电时间，并最终对实验结果产生
影响。
方案上要预先考虑直流电阻在实验过程中的变化对最终结果的影响，并考虑如何减小这
种影响。
五、实验数据记录和处理?
1.直流法测r1、r2
u1=2.83v i1=155.3ma；r1=u1/i1=18.2ω u2=3.98v i2=151.5ma；r2=u2/r2=26.3ω
l1=1/w*√(u1/i1(1))^2-r1^2)=1/314*√(5.13/0.163)^2-18.2^2)=0.08177h l2=1/w*
√(u1/i1(2))^2-r2^2)=1/314*√(5.13/0.189)^2-26.3^2)=0.02137h
m12=u2k/wi1=0.825/(314*0.163)=0.01612h m21=u1k/wi2=0.958/(314*0.189)=0.01614h
m1=(m12+m21)/2=16.13mh 正向串联测互感：
m2=1/314*(√
((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2))-(0.08177+0.02137)=0.03175h=31.75mh 正反向串联法
测互感：
m4=1/628*[√((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2)- √
((15.19/0.297)^2-(18.2+26.3)^2)=0.02730h=27.30mh 4.三表法测量l1、l2
测量l1：r0=p/i^2=16.17ωz=u/i=30.83ωx0=√(z^2-r^2)=26.24ω
l=(1/w)*x0=83.60mh 测量l2：r0=p/i^2=25.78ω z=u/i=27.93ω x0=√(z^2-r^2)=26.24ω
l=(1/w)*x0=34.28mh
六、实验结果与分析?
1.查表知直流电压表与直流电流表的测量精度均为0.5级则du1=0.5%*
2.83v=0.01415v di1=0.5%*0.1553a=0.0007765a du2=0.5%*
3.98v=0.0199v di2=0.5%*0.1515a=0.0007575a 2. 查表知交流电压表与交流电流表的测量精度均为0.5级则du=0.5%*5.13v=0.02565v di1(1)= 0.5%*0.163a=0.000815a di1(2)= 0.5%*0.189a=0.000945a du2(1)=
0.5%*0.825v=0.004125v du2(2)= 0.5%*0.958v=0.00479v 3.对开路电压法的误差分析
由得dr1= 0.2ω dr2=0.3ω
由得dl1=2.26mh dl2=7.21mh 由得dm12=0.16mh dm21= 0.16mh 误差分析：
由实验结果可以看出本实验存在一定误差，开路电压法测量l2时误差较大。测量
r1,r2,l1,m时，误差较小。三表法测量得到的自感与开路电压法较为接近，而正向串联法和
正反向串联法测得的互感与开路电压法测得的互感差距较大。
由计算公式及误差传递公式可以看出，正反串联法测互感由于减去了中间变量 l1、 l2，
使系统误差大大减小。如果测量时能够保持电压（电流）的大小不变，并使用同一电压（电
流）表在同一量程下测量，则可保证电压（电流）的基本误差性质相同，这时上式中某些小
括号内的后两项与第一项之间就可以相互抵偿，从而使总误差减小。
实验的主要误差分析如下所述：
1. 电流表、电压表存在有仪表误差，交流电源的不稳定造成的误差；
2. 线圈用漆包铜线绕制而成，通过不同电流时所引起的发热程度不同，这将影响线圈的
直流电阻值 3. 各实验任务的实验先后顺序，会影响线圈的通电时间，进而导致线圈发热程
度不同，等效电阻r的不同，并最终对实验结果产生影响；
最终结果（取开路电压法的值）： r1=(18.2±0.2)ω r2=(26.3±0.3)ω l1=(81.77±
2.26)mh l2=(21.37±7.21)mh m1=(16.13±0.16)mh
七、讨论与心得
1.讨论
互感实验用的电感能不能作为下一次日光灯实验备用方案的负载？我的想法：将电感
正向串接，用16v变压器输入，需要同时串接电阻。经多次仿真结果显示能将最佳补偿点控
制在7μf左右，同时功率表读数在1.2w左右，电阻的功率也没有超过1w。
另外，使用此方案，初始的功率因数高达0.9，虽然能看出补偿效果，但是效果实在不
明显。如果要减小电阻，增大补偿效果，最佳补偿点需大于8μf。
与同学们讨论的结果是，使用小电感小电阻串联，并使用变压器提供电源的方式具备可
行性，但存在不足，有同学计算出如果要将初始功率因数控制在0.8以下，而且最佳补偿点
在8μf的话，需要460mh的电感。
隔爆型灯具的防爆外壳要求
隔爆型灯具的防爆外壳要求 [摘要]隔爆型灯具主要用于工厂、矿井等地,隔爆外壳是这类隔爆型防爆电气设备的关键部件。文章简要介绍了隔爆型灯具防爆原理以及在防爆检测时主要检查的项目,并对隔爆型灯具在生产设计中对防爆外壳的要求作了详细介绍。 0引言 防爆灯具一般按选用的光源、防爆结构形式以及使用方式进行分类。按光源分类有防爆白炽灯、防爆高压汞灯、防爆低压荧光灯、混合光源灯等;按防爆结构型式分类有隔爆型灯具、增安型灯具、无火花型灯具,也可以由其他防爆型式和上述各种防爆型式组合形成复合型和特殊型灯具;按使用方式分为固定式防爆灯具和携带式防爆灯具。隔爆型电气设备是具有隔爆外壳的电气设备。这种设备如果有爆炸性气体混合物进入隔爆外壳并被点燃,隔爆外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性环境传播。基于这种原理,隔爆型灯具主要是在产品结构上专门设有一定几何结构的隔爆接合面或隔爆螺纹,通过一个整体的隔爆外壳，来承受灯具内部可能产生的爆炸性混合物的爆炸压力并阻止向周围的爆炸性混合物传爆来达到防爆目的。由于这种防爆类型的灯具外壳一般使用金属材料制造,散热性好,外壳强度高和耐用性好,很受用户欢迎。随着石油、化工等产业的飞速发展,照明灯具在生产、仓储、救援中的使用越来越广泛,品种越来越多。由于照明灯具在工作时不可避免地产生电火花或形成炽热的表面,一旦与生产或救援现场的爆炸性气体混合物相遇,就会导致爆炸事故的发生。下面主要针对隔爆型灯具在防爆检测过程中对防爆外壳的要求作一简要介绍。 1对隔爆外壳的要求 开发设计产品,首先应对相关国家标准全面理解,不仅仅是标准的主要条款,还要考虑标准中的细节和注解。目前隔爆型灯具的主要检测项目有:防爆结构检查、引入装置夹紧密封试验、扭转试验、防护试验、热剧变试验、冲击试验、绝缘介电强度试验、外壳耐压试验、内部点燃不传爆试验、温度试验等项目。防爆灯具最基本的功能就是使光源能在爆炸性环境中安全可靠的使用。为此,我们根据防爆标准要求,在生产设计时必须使其性能达到标准规定的安全性。防爆外壳主要包括灯具壳体、透明件、电缆引入装置等零部件。 1.1隔爆外壳的主要功能 (1)固定灯具电气元件,透出光源发射的光线。 (2)防止电气元件在正常工作时受到人为或意外的外力损坏,而导致火花的产生。 (3)防止异物和水进入腔内,破坏电气绝缘。 (4)防止灯具内部产生的火花传到外面,引燃可燃性气体混合物。 1.2隔爆外壳要求 国家防爆标准规定隔爆外壳能承受产品内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸火焰向外壳周围爆炸性混合物传播。要满足这—性能,灯具外壳就必须具体考虑如下要求:(1)隔爆外壳应能承受GB3836.2—2000中检查和试验所规定的内部试验压力而不发生损坏、或引起外壳结构强度降低、或接合面处间隙产生永久性增大。 (2)灯具的隔爆外壳在设计时就必须严格按照GB3836.2—2000的规定选用适当的隔爆接合面结构参数、引入装置的方式、透明件与灯体部件的密封结构形式、隔爆接合面的粗糙度、隔爆螺纹的精度及有效啮合扣数等,以便有效地阻止内部爆炸火焰向外壳周围爆炸性混合物传播,最终通过GB3836.2—2000规定的隔爆外壳内部点燃不传爆试验。 (3)当外壳是由两个或多个连通空腔组成,或外壳内部空腔被设备内部的部件隔开时,则可能产生压力重叠。为此应尽可能使外壳内部的形状能消除压力重叠现象,如果不可能避免压力
电路实验七
实验七 日光灯电路改善功率因数实验 班级：13电子（2）班 姓名：郑泽鸿 学号：04 指导教师：俞亚堃 实验日期：2014年11月17日 同组人姓名：吴泽佳、张炜林 一、实验目的 ① 了解日光灯电路的工作原理以及提高功率因数的方法； ② 通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会使用瓦特表； ③ 学会日光灯的接线方法。 二、实验仪器与元器件 ① 8W 日光灯装置（灯管、镇流器、启辉器）1套； ② 功率表1只； ③ 万用表1只； ④ 可调电容箱1只； ⑤ 开关、导线若干。 三、实验原理 已知电路的有功功率P 、视在功率S 、电路的总电流I 、电源电压U ，根据定义，电路的功率因数IU P S P == ?cos 。由此可见，在电源电压且电路的有功功率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量S 就越少。 在日光灯电路中，镇流器是一个感性元件（相当于电感与电阻的串联），因此它是一个感性电路，且功率因数很低，大约只有0.5～0.6。 提高日光灯电路（其它感性电路也是一样）的功率因数cos φ的方法就是在电路的输入端并联一定容量的电容器，如图1所示。 图1 并联电容提高功率因数电路 图2 并联电容后的相量图
图1中L 为镇流器的电感，R 为日光灯和镇流器的等效电阻，C 为并联的电容器， 设并联电容后电路总电流I ，电容支路电流C I ，灯管支路电流RL I （等于未并电容前电路中的总电流），则三者关系可用相量图如图2所示。 由图2可知，并联电容C 前总电流为RL I ，RL I 与总电压U 的相位差为L ?，功率因数为L ?cos ；并联电容C 后的总电流为I ，I 与总电压U 的相位差为?，功率因数为?cos ；显然?c o s ＞L ?cos ，功率被提高了。并联电容C 前后的有功功率 ??c o s c o s IU U I P L RL ==，即有功功率不变。并联电容C 后的总电流I 减小，视在功率IU S =则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。 四、实验内容及步骤 1．功率因数测试。 日光灯实验电路如图3所示，将电压表、电流表和功率表所测的数据记录于表1中。 图3 日光灯实验电路 W 为功率表，C 用可调电容箱。 表1 感性电路并联电容后的测试数据 并联电容C （μF ） 有功功率P(W) U （V ） I （A ） cos φ 0 38.3 220 0.34 0.48 0.47 38.3 220 0.341 0.48 1 39.3 220 0.292 0.57 2.2 38.7 220 0.225 0.71 2.67 38.3 220 0.225 0.71 3.2 39.1 220 0.209 0.83 4.7 38.1 220 0.19 0.85 5.7 39.1 220 0.215 0.78 6.9 38.5 220 0.27 0.61 7.9 39.3 220 0.3 0.53 10.1 38.9 220 0.432 0.37
LED日光灯型号尺寸对照
LED日光灯管规格型号.txt LED日光灯管规格型号 LED日光灯管规格型号包括：T4、T5、T8、T9、T10等，表示灯管粗细。 T后面的数值，表示灯管周长，例如T4的周长为4厘米、T5的周长为5厘米。 算成直径：T8的直径是1英寸(2.54厘米)，T4的直径是0.5英寸(1.27厘米)，....。 T代表灯管的直径 1T =1/8" [1"(英寸）=25.4mm] 1T=1英寸*1/8 = 3.175mm -------------------------------- T4=12.7mm T5=16mm T8=25.4mm T9=28.6mm T10=31.8mm 注：日光灯的灯头主要用G5、G13的 --------------------------------------- LED日光灯灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样， 长度有：60cm、120cm、150cm、180cm、240cm等； 功率有：9W、10W、12W、16W、18W、20W、22W、27W、30W、32W等 LED荧光灯管常用规格： φ26MM*600MM （60cm 日光灯） φ26MM*900MM （90cm 日光灯） φ26MM*1200MM（120cm 日光灯） φ26MM*1500MM（150cm 日光灯） ------------------ 例如：传统T8荧光灯管： 长度为600mm， 标称功率18W 实际耗电为20W， 900mm长 26W实际耗电为30W 120mm长 36W实际耗电为40W； 合明光电 LED灯管 8 W-LED灯管 替代 20W-荧光灯 13W-LED灯管 替代 30W-荧光灯 16W-LED灯管 替代 40W-荧光灯 LED日光灯亮度尤其显得更柔和更使人们容易接受。使用寿命在3万-5万小时供电电压为为AC85V-260V(交流)。 --------------------------- 企业用的三支灯管一组的通常是T5的灯管，很早以前常用的日光灯规格有T10、T12。 "T"，代表“Tube”，表示管状的，T后面的数字表示灯管直径。T8就是有8个“T”，一个“T”就是1/8英寸。 一英寸等于25.4毫米。那么每一个“T”就是25.4÷8＝3.175mm T12灯管的直径就是(12/8)×25.4＝38.1 mm T10灯管的直径就是(10/8)×25.4＝31.8mm T8 灯管的直径就是(8/8)×25.4＝25.4mm [T8的刚好是直径一英寸的灯管] (注：统一宽度39mm、高度52mm） 常用的日光灯长度与功率：(20w 长620mm; 30w 长926mm; 40w长1230mm) T5灯管的直径就是(5/8)×25.4＝16 mm (注：统一宽度23.5mm、高度39mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长310mm; 14w 长570mm; 21w 长870.5mm; 28w 长1170.5mm; 35w 长1475mm) T4灯管的直径就是(4/8)×25.4＝12.7 mm (注：统一宽度21mm、高度32mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长341mm; 12w 长443mm; 16w 长487mm; 20w 长534mm; 22w 长734mm; 24w 长874mm; 26w 长1025mm; 28w 长1172mm) T3.5灯管的直径就是(3.5/8)×25.4＝11.1 mm T2灯管的直径就是(2/8)×25.4＝6.4 mm Led日光灯管是依照普通日光灯规格制造的，其规格大至相同，可以不更换支架的前提下方便地将LED日光灯替换普通日光灯以达到环保节能，有利于节省更换的成本。 第 1 页
防爆电气安全辨识手册
防爆电气设备安全隐患识别手册
目录 一、防爆电气设备基本常识……………………………………………………………………. 1. 防爆电气设备选型 2. 防爆原理 3. 防爆标志 4. 电缆引入装置管径电缆对照表 二、防护基础常识 1. 防尘 2. 防水 三、防爆电气设备安全隐患辨识
一、防爆电气设备基本常识 1. 防爆电气设备选型 1.1根据区域类别选择防爆电气设备型式 0区：爆炸性气体环境连续出现和长时间存在的场所。 1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。 2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。 1.2根据气体或蒸气的引燃温度选取防爆电气设备型式 防爆电气设备应按其最高表面温度不超过可能出现的任何气体或蒸气的引燃温度选型。 防爆电气设备和环境温度-20℃～+40℃(如果电气设备标志了温度范围，设备只能在这个范围内使用)。温度组别、表面温度和引燃温度之间的关系
1.3场所中气体/蒸气分类/分级与允许使用设备类别/关系 引用标准： GB3836.1-2000 IEC60079-0:1998《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》 GB3836.2-2000 IEC60079-1:1990《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：爆炸型“d”》 GB3836.3-2000 IEC60079-7:1990《爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e”》 GB3836.4-2000 IEC60079-11:1990《爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”》 GB3836.13-1997 IEC60079-19:1993《爆炸性气体环境用电气设备第13部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修》 GB3836.14-2000 IEC60079-10:1995《爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类》 GB3836.15-2000 IEC60079-14:1996《爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外）》 GB50058-95《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
日光灯实验报告答案
日光灯实验报告答案 篇一：日光灯实验报告 单相电路参数测量及功率因数的提高 实验目的 1．掌握单相功率表的使用。 2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。3．研究日光灯电路中电压、电 流相量之间的关系。4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。 实验原理 1．日光灯电路的组成日光灯电路是一个rl串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图所示。由于 有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。图日光灯的组成电路灯管：内壁
涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用，一是在起动过程中，起辉器 突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。二 是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯 管的电流，故称为镇流器。实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联 组成。 起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双 金属片制成的u形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受
热后，双金属片伸 张与静触片接触，冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动 开关作用。 2．日光灯点亮过程 电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触 片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流 过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。与此同时，由于起辉器中动、 静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很 高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气
日光灯原理
日光灯原理 课型：新授课 教学目标： 一、知识目标：1.知道日光灯的组成和电路图；2.知道日光灯管在点燃和正常工作时，对电压、 电流的不同要求；3.知道启动器和镇流器的构造和工作原理。 二、能力目标：培养学生阅读及利用所学知识解决实际问题的能力。 三、思想目标：体会认识规律:实践→理论→实践。 教学重点：日光灯点燃时的瞬间高电压及正常发光时的低电压、弱电流的产生过程。即镇流器在电路中的作用。 教学难点：日光灯的工作原理。 教学方法：阅读+演示+讲解 教具：拆开的起动器、留有灯头的碎灯管、拆开的镇流器、投影仪、笔记本。 教学过程： 一、复习提问，引入新课 首先请同学们回答下面的问题：（投影仪出示） 1．什么叫自感现象？ 2．自感电动势的作用是什么？ 3．影响自感电动势大小的因素是什么？ 学生回答，老师利用投影仪展示： 1．由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。 2．自感电动势的作用是阻碍其本身电流的变化。 3．影响自感电动势大小的因素是电流的变化率及线圈的自感系数。 引言：上节课我们学习了自感现象，这节课我们一起来学习自感现象的一个方面的应用——日光灯。（投影仪出示课题——§16.6 日光灯原理） 二、新课教学 教师先让学生阅读课文，然后以边提问边讲解方式进行。 （一）日光灯的主要组成 日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。 分别将灯管、镇流器、启动器的实物模型展示在投影仪上，对其结构及其原理进行讲解。 教师出示碎日光灯，如右图，向学生介绍灯 管的构造及发光原理。 教师讲解：灯管内充有微量的惰性气体（如： 氩）和稀薄的汞蒸气，两个灯丝之间的气体导电 时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和 的可见光。
增安型防爆灯具概述
增安型防爆灯具概述 增安型防爆灯具在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温，并采取措施提高安全程度。GB3836标准对增安型防爆灯具的结构、光源、试验方法提出了严格的技术要求。 1.温度测量。隔爆型防爆灯具最高表面温度的测试点是在灯具的外表面。增安型防爆灯具则要求其任何部件的最高表面温度都不应超过相应温度组别的规定，灯具的最高表面温度出现在光源的泡壳上。因此，采用同样光源的隔爆型灯具的增安型灯具的温度组别(由于测试点的不同，一个测外表，一个测内部)至少要差1、2个组别。通过这种方法确定温度组别的增安型防爆灯具，就不会产生能点燃爆炸性混合物的高温。 2.灯座采用有隔爆腔的结构。螺口灯座中更换灯泡时可能产生火花的部分应装入单独的隔爆腔内。为了防止螺旋灯泡在灯座中自行松动，灯座的旋人力矩和旋出力矩应符合标准规定的要求。单插脚无启动器荧光灯的灯脚和灯座应符合Fa6灯座的规定，其结构也是隔爆型结构。这种结构避免了火花的产生。 3.开关、触发器等可能产生火花或危险温度的部件应置于隔爆腔，或置于能达到同等安全裕度的壳体内(如浇封，充砂等)，以避免点燃可燃性气体。 4.光源的选择。同其他类型的防爆灯具相比，增安型防爆灯具对光源的要求是最严格的。馈电网供电的灯具允许采用的光源为： A带有单插脚的无启辉器的荧光灯; B一般用途白炽灯; C混合光灯(自镇流汞灯)。 上述3种光源在光源意外破裂后，至少10s后不会出现比极限温度高的温度。单插脚的无启辉器的荧光灯，不用启辉器帮助启辉，而采用导电带来启辉。这种灯管在破碎后，无法维持正常工作状态，导电带断开，也不可能再使灯管启辉，整个灯管处于断路状态，不会使灯丝产生高温。而普通荧光灯，在破裂后，灯丝和启辉器形成回路，使灯丝产生有害的高温。这种灯管的灯脚和灯座的结构也符合隔爆型结构的要求。白炽灯在玻壳破裂后，灯泡内真空状态遭到破坏，灯丝很快地烧毁，不会持续产生高温，自镇流汞灯实际上是一个白炽灯和高压汞灯串联而成，在玻壳破裂后，白炽灯在极短时间内烧毁，从而使高压汞灯形成断路状态，迅速地降温。实践证明，装在灯具内的光源自行破裂是个几率很小的事件。为了避免光源被意外事故击碎，增安型防爆灯具对外壳抗冲击的能量，提出了很高的要求。光源近似苛刻的选择，确保了增安型防爆灯具能在爆炸危险性场所1区可靠使用。
日光灯工作原理图
日光灯的工作原理 简单的日光灯电路由灯管、启辉器和镇流器等组成，如上图所示。日光灯管的内壁涂有一层荧光物质，管两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和水银蒸气。镇流器是一个带有铁心的电感线圈。启辉器由一个辉光管(管内由固定触头和倒U形双金属片构成)和一个小容量的电容组成，装在一个圆柱形的外壳内。 当接通电源时，由于灯管没有点燃，启辉器的辉光管上（管内的固定触头与倒U形双金属片之间）因承受了220V的电源电压而辉光放电，使倒U形双金属片受热弯曲而与固定触头接触，电流通过镇流器及灯管两端的灯丝及启辉器构成回路。灯丝因有电流(启动电流)流过被加热而发射电子。同时，启辉器中的倒U形双金属片由于辉光放电结束而冷却，与固定触头分离，使电路突然断开。在此瞬间，镇流器产生的较高感应电压与电源电压一齐（约 400--600V）加在灯管的两端，迫使管内发生弧光放电而发光。灯管点燃后，由于镇流器的限流作用，使得灯管两端的电压较低(30W灯管约100V左右)，而启辉器与灯管并联，较低的电压不能使启辉器再次动作。 日光灯镇流器的作用 日光灯镇流器是指电感式镇流器，它起着以下三个作用：
⑴启动过程中，限制预热电流，防止预热电流过大而烧毁灯丝，而又保证灯丝具有热电发射能力。 ⑵建立脉冲高电势。启辉器两个电极跳开瞬间，在灯管两端就建立了脉冲高电势，使灯管点燃。 ⑶稳定工作电流，保持稳定放电。 32W日光灯镇流器电路图 电路如下图所示。该电路由整流滤波电容、高频振荡电路以及输出负载屯路三部分构成。 交流220V经整流滤波输出约300V直流为振荡电路提供电源。开机后，电源经R5对C3充电，使Vc3迅速升高，从而使VT2迅速达到饱和导通；此时由于T的反馈作用使VTI截止。VT2一旦导通，则Vc3下降，流过L2的电流减小，引起L2两端一个上负下正的电压。据同名端原则，L1得到上正下负的反馈电压，从而使VTI迅速饱和导通，同时T的正反馈作用又使VT2迅速截止，如此周而复始形成振荡方波(R6D6、R3D5起续流作用)。负载回路由L3、L4、C4构成。VTI、VT2产生的高频振荡方波由L3加给负载作激励源。灯管点亮前，由C4、L4等形成很大的谐振电梳流过灯丝，使管内氢气电离，进而使水银变为水银蒸汽，C4两端的高电压又使水银蒸汽形成弧光放电，激发管壁荧光粉发光。灯管点亮后，C4基本上不起作用，此时L4则起阻流作用。 常见故障 1．VTl、VT2击穿进而导致D1－D4被击穿，此时将引起电源短路； 2．R4偏置损坏； 3．振荡电路中L5.L6易损坏； 4．负载电路中C4因高压易被击穿。 最后特别说明，目前市场上所见的各种40W、32W节能日光灯以及各种环形灯，均可参考此电路进行分析。
普通日光灯管规格尺寸
普通日光灯管规格尺寸 普通日光灯管规格尺寸 日光灯分为传统的的日光灯管和LED日光灯。常用的日光灯规格有T8、T5、T4灯管。"T"，代表“Tube”，表示管状的，在T后面所给跟的数字代表该日光灯的长度。LED 日光灯管规格有φ26MM*600MM、φ26MM*900MM、φ26MM*1200MM和φ26MM*1500MM四种。 日光灯管规格-尺寸一 日光灯管的尺寸是根据灯管规格而定的。传统日光灯管规格分别为T8、T5、T4，除了T是代表“Tube”管状的意思之外，后面的数字就是日光灯管的直径大小。单位为英寸。例如T8就是有8个“T”，一个“T”就是1/8英寸。在日光灯管规格中，T5灯管的直径就是(5/8)×25.4＝16mm ；T4灯管的直径就是(4/8)×25.4＝12.7mm；T3.5灯管的直径就是(3.5/8)×25.4＝11.1mm；T2灯管的直径就是(2/8)×25.4＝6.4mm。 日光灯管规格-尺寸二 而LED日光灯管的尺寸也是根据灯管规格的大小而定的，比如φ26MM*600MM，那么他的尺寸就是：长度为600mm，直径为26mm。通常情况下，LED日光灯管因为发出的光更为柔和，更能被人们接受使用。一般日光灯管规格是多少？在日光灯管规格中，T12灯管的直径就是(12/8)×25.4＝38.1 mm；T10灯管的直径就是(10/8)×25.4＝31.8mm；T8灯管的直径就是(8/8)×25.4＝25.4mm；T5灯管的直径就是(5/8)×25.4＝16 mm；T4灯管的直径就是(4/8)×25.4＝12.7 mm。不同型号的日光灯管规格有所不同，大家在购买时，可要注意。 日光灯管规格-功率 . 常用的传统日光灯管功率是根据不同尺寸而定的。一般长620mm的日光灯管功率为20w。长926mm的日光灯管功率为30w。长1230mm的日光灯管功率为40w。而LED日光灯灯管如果为600mm，那么它的功率就为9W。如灯光长度为果为900mm，那么它的功率就为14W。以此类推。
日光灯实验报告
日光灯实验报告 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1.4 单相电路参数测量及功率因数的提高 1.4.1 实验目的 1．掌握单相功率表的使用。 2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。 3．研究日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。 4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。 1.4.2实验原理 1．日光灯电路的组成 日光灯电路是一个rl串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图1.4.1所示。由于有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。 图1.4.1日光灯的组成电路 灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。 镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用，一是在起动过程中，起辉器突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联组成。 起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双金属片制成的u形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。 2．日光灯点亮过程 电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此 时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。与此同时，由于起辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电，并发射紫外线到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。 灯管点亮后，电路中的电流在镇流器上产生较大的电压降（有一半以上电压），灯管两端（也就是起辉器两端）的电压锐减，这个电压不足以引起起辉器氖管的辉光放电，因此它的两个触片保持断开状态。即日光灯点亮正常工作后，起辉器不起作用。 3．日光灯的功率因数 日光灯点亮后的等效电路如图1.4.2 所示。灯管相当于电阻负载ra，镇流器用内阻rl和电感l 等效代之。由于镇流器本身电感较大，故整个电路功率因数很低，整个电路所消耗的功率p包括日光灯管消耗功率pa和镇流器消耗的功率pl。只要测出电路的功率p、电流i、总电压u以及灯管电压ur，就能算出灯管消耗的功率pa=i×ur， 镇流器消耗的功率pl =ppa ，cos p ui ra 图1.4.2日光灯工作时的等效电路 2．功率因数的提高 日光灯电路的功率因数较低，一般在0.5 以下，为了提高电路的功率因数，可以采用与电感性负载并联电容器的方法。此时总电流i 是日光灯电流 il 和电容器电流 ic的相量和：iilic，日光灯电路并联电容器后的相量图如图1.4.3 所示。由于电容支路的电流ic 超前于电压u 90°角。抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流i减小，从而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差角由原来的
led灯管规格参数
led灯管规格参数 LED日光灯管规格型号包括：T4、T5、T8、T9、T10等，表示灯管粗细。 T后面的数值，表示灯管周长，例如T4的周长为4厘米、T5的周长为5厘米。 算成直径：T8的直径是1英寸(2.54厘米)，T4的直径是0.5英寸(1.27厘米)，....。 T代表灯管的直径 1T=1/8" 1"=25.4mm 1T=3.175mm T4=12.7mm T5=16mm T8=25.4mm T9=28.6mm T10=31.8mm 注：日光灯的灯头主要用G5、G13的 LED灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样， 长度有：60cm、120cm、150cm、180cm、240cm等； 功率有：9W、10W、12W、16W、18W、20W、22W、27W、30W、32W等 LED荧光灯管常用规格： φ26MM*600MM （60cm 日光灯） φ26MM*900MM （90cm 日光灯） φ26MM*1200MM（120cm 日光灯） φ26MM*1500MM（150cm 日光灯） LED日光灯亮度尤其显得更柔和更使人们容易接受。使用寿命在3万-5万小时供电电压为为AC85V-260V(交流)。--------------------------- 企业用的三支灯管一组的通常是T5的灯管，很早以前常用的日光灯规格有T10、T12。 "T"，代表“Tube”，表示管状的，T后面的数字表示灯管直径。T8就是有8个“T”，一个“T”就是1/8英寸。一英寸等于25.4毫米。那么每一个“T”就是25.4÷8＝3.175mm T12灯管的直径就是(12/8)×25.4＝38.1 mm T10灯管的直径就是(10/8)×25.4＝31.8mm T8 灯管的直径就是(8/8)×25.4＝25.4mm [T8的刚好是直径一英寸的灯管] (注：统一宽度39mm、高度52mm）常用的日光灯长度与功率：(20w 长620mm; 30w 长926mm; 40w长1230mm) T5灯管的直径就是(5/8)×25.4＝16 mm (注：统一宽度23.5mm、高度39mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长310mm; 14w 长570mm; 21w 长870.5mm; 28w 长1170.5mm; 35w 长1475mm) T4灯管的直径就是(4/8)×25.4＝12.7 mm (注：统一宽度21mm、高度32mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长341mm; 12w 长443mm; 16w 长487mm; 20w 长534mm; 22w 长734mm; 24w 长874mm; 26w 长1025mm; 28w 长1172mm) T3.5灯管的直径就是(3.5/8)×25.4＝11.1 mm T2灯管的直径就是(2/8)×25.4＝6.4 mm Led日光灯管是依照普通日光灯规格制造的，其规格大至相同，可以不更换支架的前提下方便地将LED日光灯替换普通日光灯以达到环保节能，有利于节省更换的成本。 led灯管规格参数由统佳电子整理，统佳官网：https://www.wendangku.net/doc/126406301.html,/
隔爆型防爆灯具概述
隔爆型防爆灯具概述 （一）隔爆型灯型具的结构及种类 隔爆型灯具的防爆形式，主要是在产品结构上，专门设有一定的隔爆接合面或隔爆螺纹，通过一个整本的隔爆外壳，来承受灯具内部可能产生的爆炸性混合物的爆炸压力，井阻止向周围的爆炸性混合物传爆来达到防爆目的。 隔爆型的防爆灯具，可适用电源不超过l000V的有白炽灯、卤钨灯、荧光灯泡（包括紧凑型荧光灯），高压汞灯、高压钠灯、自镇流高压汞灯和金属卤化物灯等。其结构特点首先是必须具备一个能承受住GB3836．2规定的爆炸强度试验检验的隔爆外壳，这个整体的隔爆外壳，包括原则上须用金属材料构成的灯体部件和与此相配备的坚实的灯罩等透明件部件两大部分。根据光源的形状和发光体的分布状况不同，常见的隔爆型灯具一般可归纳为配装白炽灯、高压汞灯等气体放电灯光源的竖式灯具和配装直管式荧光灯泡的横式灯具两大基本类型。其共同的组成要素均为灯体、透明件、密封件、灯座、内反射器和外灯伞等部件。而一个好的隔爆型灯具。的判定，主要是要有结构合理的灯体和相配的隔爆接合面，能承受冲击试验和热剧变试验的透明件，用抗老化能力强的橡胶密封件将灯体与透明件固定起来，再配有电气性能可靠的灯座，通过设计合理的内反射器和外灯伞将灯具内部光源的光通量，最大限度地穿过透明件照射到灯具外面，给予爆炸危险场所理想的照明效果。而如何将这些构成要素有机结合，布局合理，这是当前乃至将来隔爆型防爆灯具设计与开发的关键。 （二）灯具隔爆外壳的基本要求 对于隔爆型灯具，隔爆外壳是这类隔爆型防爆电气设备的关键部件，所以隔爆外壳必须符合一般要求和隔爆性能的特殊要求。 1．一般要求
隔爆型灯具是一种特殊的灯具，必须符合普通灯具的通用要求。 1．1 灯具的外壳造型力求美观大方，结构紧凑可靠，轻便且工艺性要好。 1．2 要求有足够的容积用来放置灯座、灯泡、反射器、接线柱等电气元件和灯具配件，同时要考虑布局的合理性，便于安装、更换光源等使用和维修。 1．3 要有一定表面积的透明部分，以使灯具内部光源的光通量通过反射部件有效地投射出来。 1．4 要综合考虑散热、防尘、防水和防腐等措施，在结构上给予充分的保证。 1．5 在适当的位置，合理地布置内外接地，并有相应的永久性接地标志。 2．特殊要求 隔爆外壳国家防爆标准要求能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸火焰向外壳周围爆炸性混合物传播；要满足这—性能，就必须具体考虑如下特殊要求： 2．1 耐爆性能。要求灯具外壳有足够的强度和刚度来承受灯具内腔可能引起的爆炸压力，因此要选择适当的材质和壁厚，组成最佳的立体几何形状分布，这种腔体结构，既要美观大方，又要尽可能地避免形体变化过大所造成的应力不均，以便确保最终能够通过GB3836．2规定的动态强度试验。 2．2 隔爆功能。灯具的隔爆外壳在设计时就必须严格按照GB3836．2的规定选用适当的隔爆接合面结构参数、引入装置的方式，透明件与灯体部件的密封结构形式、隔爆接合面的粗糙度，隔爆螺纹的精度等，以便有效地阻止内部爆炸火焰向外壳周围爆炸性混合物传播，最终通过GB3836．2规定的隔爆性能试验。
《日光灯的安装》理实一体化教案
课题名称电气照明分课题名 称 日光灯的安 装 课题序号 授课日期第周年月日 授课时数 2 课时分配讲课：0.5 示范：0.5 练习：40（分钟） 授课班级授课班级人 数 教学目的与要求知识目标 1、了解日光灯安装电路图； 2、掌握日光灯安装方法。 能力目标 1、能独立完成日光灯的安装； 2、能对日光灯电路进行故障检查与维修。 情感目标 1、培养学生动手操作、独立思考和严谨细致的学习态度； 2、培养学生遵守安全规程，文明规范操作的专业素养。 重点与难 点教学重点：日光灯的安装方法。 教学难点：日光灯电路故障检查与维修。 教学准备工具、量具、夹具常用电工工具、冲击钻、锤子、 原材料、元器件铝导线、黑胶布、白炽灯泡、灯头、开关等仪器设备万用表 图纸安装电路图 教学过程主要教学、示范内容及步骤学生活动教师活动
教学步骤（在此处编写教学的步骤，包括教学方法、用时等）相关知识的讲解：15分钟 1．开关 普通拉线开关适用于一般场所；平开关、按 钮开关和钮子开关适用于手能触及的户内一 般场所；暗装开关适用于采用暗敷管线的建 筑物。此外，还有吊装式、防水式等各种开 关。 2．插头、插座 插座、插头广泛应用于照明电路，用于电源 的连接。照明电路常用单相插座，有两孔和 三孔。两孔插座用于外壳不导电，无需接地 的电器；三孔插座用于外壳导电，需接地或 接零保护的电器。四孔插座用于三相负载。 3．日光灯 ①日光灯是气体放电光源。同白炽灯相比， 效率高，寿命长，光线柔和，接近自然光。 常用于办公场所、教学场所、商场、家庭等 需要长时间照明的环境。安装方式一般为悬 吊式、壁式和吸顶式等。 ②日光灯的点亮，需要启动电路。根据启动 电路的不同分为电感式和电子式两种。电感 式由灯管、灯架、电感镇流器、启辉器及电 容器等组成，接线如图2.6所示。电子式由 灯管、灯架、电子镇流器等组成。 示范教学：20分钟 1、开关安装 明装。先将从盒内引出的导线由塑料（木） 台的出线孔中穿出，再将塑料（木）台紧贴 于墙面用螺丝固定在盒子、胀塞或木榫上。 如果是明配线，木台上的隐线槽应先顺对导 线方向，再用螺丝固定牢固。塑料（木）台 固定后，将引出的相线、中性线按各自的位 置从线孔中穿出，按接线要求将导线压牢。 然后将开关或插座贴于塑料（木）台上，对 中找正，用木螺丝固定牢。最后再把盖板上 好。 2、插头、插座安装 单相两孔插座有横装和竖装两种。横装时， 面对插座的右极接相线，左极接中线；竖装 时，面对插座的上极接相线，下极接中性线。 单相三孔插座，面对插座上极接保护线，右 下极接相线，左下极接中线。四孔插座，面 对插座上极接中线或保护线，其余三孔接三 学生之间 互相讨论 得出结 果。 学生认真 听讲、细 心观察、 勤于思 考、提出 问题并解 决问题。 老师提出 问题，并 对学生讨 论的结果 比较，进 行点评。 通过ppt 图片和现 场示范教 学。
实验3 日光灯电路及功率因数的提高
实验三 交流电路的研究 一、实验目的 1、学会使用交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器； 2、学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率； 3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的方法； 4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。 5、研究提高感性负载功率因数的方法和意义； 二、实验原理 1、交流电路的电压、电流和功率的测量 正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测量出元件两端的电压U ，流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为： 电阻元件的电阻：I U R R =或2I P R = 电感元件的感抗I U X L L = ，电感f X L π2L = 电容元件的容抗I U X C C = ，电容C 21 fX C π= 串联电路复阻抗的模I U Z = ，阻抗角 R X arctg =? 其中：等效电阻 2 I P R = ，等效电抗2 2 R Z X -= 在R 、L 、C 串联电路中，各元件电压之间存在相位差，电源电压应等于各元件电压的相量和，而不能用它们的有效值直接相加。 电路功率用功率表测量，功率表（又称为瓦特表）是一种电动式仪表，其中电流线圈与负载串联，（具有两个电流线圈，可串联或并联，以便得到两个电流量程），而电压线圈与电源并联，电流线圈和电压线 圈的同名端（标有*号端）必须连在一起，如图3-1 方法与电动式功率表相同，电压、电流量程分别选500V 和3A 。 2、提高感性负载功率因数的研究 供电系统由电源（发电机或变压器）通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载，如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等，一般情况下，这两种负载会同时存在。由于电感性负载有较大的感抗，因而功率因数较低。
日光灯的原理
教学目标 知识目标 1、知道普通日光灯的组成和电路图，知道日光灯管在电亮和正常发光时对电压和电流的不同要求． 2、知道起动器和镇流器的构造和工作原理． 能力目标 通过学生动手安装日光灯，培养学生的动手能力． 情感目标 通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度． 教学建议 教材分析 本两节的内容可以安排学生自学为主完成．由于日光灯是学生们经常接触的简单电器，容易引起学生的兴趣．镇流器的作用是本节课的重点内容． 教法建议 本节课后的思考和讨论，对深入理解所学的知识是十分有益的，建议教师引导学生思考和讨论，这样可以培养学生对实际问题的理解能力．有条件的学校，建议教师可以在课外知道学生自己动手安装日光灯，但是必须要在教师的指导下进行，注意安全用电． 教学设计方案 教学过程：
一、引入部分：上节课我们已经学过自感现象，自感现象是广泛存在的，利用自感现象的一 个常见的例子——日光灯 二、新课教学： ①结合日光灯工作原理的示教板，说明日光灯电路结构．接通电路让学生观察日光灯的 启辉过程． ②提出问题，安排学生阅读课本共整理笔记，进行自学． 回答以下问题： A 、灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点． B 、起动器中双金属片的工作原理． C 、激发灯管中的水银蒸汽导电的高电压是怎么获得的？ D 、目光灯的“白光”是哪里发出的？ E 、日光灯正常发光时，镇流器起什么作用． 教师归纳总结： 日光灯的镇流器就是利用自感现象的一个例子．如下所示的电路图，日光灯主要由灯管 、起动器 、镇流器 组成．灯管工作原理：灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光 粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光灯正常工作时又需要比220V 低很多 的电压． 为满足这些要求设置了镇流器和起动器，起动器的作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路 接通，电路接通后经过一小段时间又使电路自动断开．
日光灯管规格 长度 功率 型号
日光灯管规格长度功率型号 LED日光灯灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有60cm和120cm、150cm三种，这三种长度的LED日光灯功率分别是10W、16W和20W 以下是某种品牌LED日光灯管规格： φ26MM*600MM（60cm 日光灯） φ26MM*900MM（90cm 日光灯） φ26MM*1200MM（120cm 日光灯） φ26MM*1500MM（150cm 日光灯 长度有600mm、900mm和1200mm、1500mm四种，其功率分别为9W、14W、18W和25W，而20W传统日光灯实际耗电约为53W，40W传统日光灯实际耗电约为68W；9W的LED日光灯亮度要比18W日光灯亮度要亮，18W的LED日光灯亮度要比传统40W日光灯还要亮，LED日光灯亮度尤其显得更柔和更使人们容易接受。使用寿命在3万-5万小时供电电压为为AC85V-260V(交流)。 以下是普通日光灯管规格参数： 日光灯规格：T8、T5、T4区别及灯管长度、功率说明:常用的日光灯规格有T8、T5、T4灯管，企业用的三支灯管一组的通常是T5的灯管，很早以前常用的日光灯规格有T10、T12。 "T"，代表“Tube”，表示管状的，T后面的数字表示灯管直径。T8就是有8个“T”，一个“T”就是1/8英寸。 一英寸等于25.4毫米。那么每一个“T”就是25.4÷8＝3.175mm T12灯管的直径就是(12/8)×25.4＝38.1 mm T10灯管的直径就是(10/8)×25.4＝31.8mm T8灯管的直径就是(8/8)×25.4＝25.4mm [T8的刚好是直径一英寸的灯管] (注：统一宽度39mm、高度52mm） 常用的日光灯长度与功率：(20w 长620mm; 30w 长926mm; 40w长1230mm) T5灯管的直径就是(5/8)×25.4＝16 mm (注：统一宽度23.5mm、高度39mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长310mm; 14w 长570mm; 21w 长870.5mm; 28w 长1170.5mm; 35w 长1475mm) T4灯管的直径就是(4/8)×25.4＝12.7 mm (注：统一宽度21mm、高度32mm） 常用的日光灯长度与功率：(8w 长341mm; 12w 长443mm; 16w 长487mm; 20w 长534mm; 22w 长734mm; 24w 长874mm; 26w 长1025mm; 28w 长1172mm) T3.5灯管的直径就是(3.5/8)×25.4＝11.1 mm T2灯管的直径就是(2/8)×25.4＝6.4 mm Led日光灯管是依照普通日光灯规格制造的，其规格大至相同，可以不更换支架的前提下方便地将LED日光灯替换普通日光灯以达到环保节能，有利于节省更换的成本。
日光灯电路
《日光灯电路》说课稿 一、教材分析 （一）教材的地位与作用 本节课选自中等职业教育国家规划教材《电工基础》中的第六章第四节“自感现象”，在这一节中，学生已经学习了自感的原理，初步了解了自感在生产、生活中的应用。本节课在已有知识的基础上，经过师生共同讨论，确立了要解决的实际问题，即日光灯电路。 （二）教材的分析和处理 《电工基础》是电类专业的专业基础课，这节课所教授的对象是电气类专业的学生，将来要从事的是电气类岗位一线的操作工。从以就业为导向的目的出发，我在授课时注意了学生的自主探究能力、交流合作能力和实践操作能力的培养，突出实践技能的训练，指导学生在用中学，在学中用。 （三）教学目标和确立依据 根据课程教学大纲对本节课教学内容的要求，以及电工电子专业对知识点的要求，结合学生现有的知识水平和理解水平，确立本节课教学目标。 1．知识目标 （1）利用自感现象分析日光灯电路 （2）正确分析日光灯电路的各部分作用和工作过程 2．能力目标 （1）通过学生动手安装日光灯，培养学生的动手能力 （2）培养学生分析问题和解决实际问题的综合能力 （3）培养学生的团队合作精神和交流合作能力 （四）教学重、难点及确立依据 通过对教材的分析，针对学生的实际情况，确立本节的重点为：日光灯电路的工作原理并组装日光灯；难点为：日光灯电路的点燃过程和镇流器的作用。 二、教法与学法 （一）教法 时代的发展和社会的需求需要具备综合职业能力的现代技工人才，除了需要掌握一定的专业技能外，还需要具备团队协作能力、信息搜索和处理能力、表达和创新能力等综合职业能力。因此，我采用了以学生为主体，以职业活动为导向的行为导向法，将整个任务分成了信息搜集、制定计划、目标实施、反馈检测、总结反思等五个环节，使学生参与解决问题的全过程，激发学生的学习兴趣和职业认知能力。 （二）学法 学生在参与全部教学过程中，会释放出潜在的才能，必然会激发起学习的积极性和主动性，因此我采用了小组学习法，让学生在生生互动、师生互动中进行合作学习，学生在共同参与、相互合作中不但学会了知识，更获得了解决问题的经验和自我认知能力。 三、课前准备 第一项准备是进行信息搜集。由学生围绕自感现象的应用收集可以解决的实际问题（如日光灯、自耦变压器、扼流圈等），通过师生讨论，确定要完成的任务是日光灯电路。 第二项准备是制定计划。首先，从实际出发提出问题：“假如你是一名电工，要安装日光灯电路，需要具备哪些相关的专业知识？”，这样的问题能有效的调动学生的兴趣，引发学生思考，经过师生讨论后明确任务。其次是进行学生分组，将全班学生分为6组，小组内由程度不同的学生组成，各小组程度基本均衡。最后是分配任务，让每个小组都明确目标实施过程中每一个环节和具体要求，各小组按照提纲在课前搜集资料，进行讨论探究，负责准备在课上汇报其中某一个问题的研究成果，并准备对其它小组的汇报结果作出评价和补充。在这个过程中，教师指导学生从教材、图书馆、互