实验7 功率因数的提高

实验七 功率因数的提高

一、实验目的

1. 了解日光灯电路，掌握改善功率因数的方法。

2. 进一步掌握瓦特表的使用方法。

二、原理说明

1．日光灯的工作原理

一个简单的日光灯电路由灯管、启辉器和镇流器等组成，如图7--1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(20W

灯管约60V 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。

在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，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？（HE-16实验箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。）

2．功率因数的提高

日常生活中，感性负载很多，如变压器、电动机等，其功率因数都较低。当负载端电压一定时，功率因数越低，输电线中的电流就越大，电能在输电线上的损耗增大，传输效率降低，发电设备的容量得不到充分的利用。从经济效益来说，这无疑也是一个损失，应该设法提高负载端的功率因数。实

日光灯管 (图7--1)

际常采用的方法是在负载端并联电容器，这样以通过电容器中的容性电流补偿原负载中的感性电流，虽然此时负载消耗的有功功率不变，但是随着负载端功率因数的提高，输电线路中的总电流减小，线路损耗降低，因此提高了电源设备的利用率和传输效率。

日光灯电路中，灯管在工作时可以认为是一个电阻负载，镇流器是一个电感较大的感性负载，整个日光灯电路是一个RL串联的电路，其功率因数一般在0.5左右。

三、实验设备

四、实验注意事项

1. 本实验使用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。

2. 功率表要正确接入电路，读数时要注意量程和实际读数的换算关系。

3. 线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其灯管接触是否良好。

五．预习思考题（该部分必须在实验前完成）

1．为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联合适的电容器，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？为什么？（5分）

2．提高线路功率因数为何只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？（5分）

六、实验内容

利用HE-16实验箱中“30W日光灯实验器件”、主屏上与30W日光灯管连通的插孔及相关器件，按图7--2接线。接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V。改变电容值，进行三次重复测量：记

～

实验完毕后应根据实验要求核对实验数据，然后请教师审核（签字）。

教师签字：

七、实验总结

1.完成数据表格中功率因数COSФ的计算，要求写出计算过程。（3分）

2．任取一组实验数据，通过相量图来验证基尔霍夫定理。（2分）

3. 根据实验数据，以电容C的值为横坐标，分别绘出C和cosΦ的关系曲线，C和总电流I的关系曲线，并据此进一步分析得出结论。（5分）

实验2、功率因数的提高(含数据)

功率因数的提高 一. 实验目的 1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。 2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。 3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。 二. 实验内容 1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。 分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。 2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。 图5-2 表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据 Z

表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据 三.注意事项 1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。 2. 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。每次改接实验线路及实验完毕，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。 四.实验设备 （1）功率表1只 （2）数字万用表1台 （3）电量仪1台 （4）白炽灯1只40W /220V （5）电感线圈1只 （6）电容器5只0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V 五.实验报告要求 1．完成表格中的数据计算。 2. 以电容C的值为自变量，绘制cosφ曲线。此处cosφ是指负载端的功率因数，包括电容器。 3. 根据一组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。 4．讨论改善电路功率因数的意义和方法。

改善功率因数的实验(华电版)

华北电力大学 实验报告 实验名称：改善功率因数的实验 课程名称：电路实验 专业班级： 学生： 学号： 成绩： 指导教师： 实验日期：2012.11.12

1.感性负载及功率因数 一般在电力系统中，总希望负载能够尽可能运行在较高的功率因数下。实际中，往往通过在感性负载两端并联电容的方法来适当提高功率因数。本实验呢以灯管、镇流器和启辉器组成的日光灯电路作为负载，由于镇流器是一带铁心的绕组，因此整个电路时感性负载，其功率因数较低，一般在0.5一下。 2.日光灯工作原理 日光灯的镇流器在启动时产生高电压以电离灯管气体使日光灯导通，而在正常工作时又能限制灯管的电流。启辉器相当于一个自动开关，其部有两个电极，两电极间并联一个小容量电容器。启动过程中较低的电压加在启辉器两端，产生辉光放电，双金属片因放电而受热伸直，与固定片接触，之后停止放电，双金属片冷却复位，两电极分离。 日光灯电路开关接通或升高电压时，电压加在镇流器、灯丝电阻和启辉器上，灯管两端的电压不足以使其产生弧光放电。启辉器两电极间产生辉光放电，随后动片受热变形与固定片接触，辉光放电停止，动片冷却收缩复位，断开所接电路。由于此时回路突然断开，镇流器上产生较高的自感电压，高电压加在灯管两端，使管产生弧光放电、激发荧光粉辐射出可见光。日光灯正常工作时，灯管两端的电压低于启辉器的动作电压，启辉器不再动作。实际上，日光灯电路时电阻与电感的串联电路。 3.在感性负载两端并联适当的电容可以提高整个电路的功率因数，如下图： (a)电路原理图(b)相量图 五、实验方法与步骤

1. 日光灯电路功率因数提高 （1） 选定接线图并依其接线，将相电压调到220V ，日光灯正常工作后开始实验测量。 （2） 电容器为零的情况下，测量I 、P 、 、I HW 、I C 。 （3） 投入并联电容，找到电流I 最小值且功率因数最高的一点，此时即为近似的谐振点， 测量并记录数据。 （4） 取几个小于谐振电容的不同C 值，测量对应数据，其中应有将功率因数提高到 0.8~0.85之间的一组。 （5） 取几个大于谐振电容的不同C 值，测量对应数据。 2. 接线图 改善功率因数实验接线图如下： 六、 实验注意事项 1、 日光灯回路一定要接镇流器，否则极易烧坏日光灯； 2、 发现接线错误，必须先将电压调到零，断开电源、改线后再送电 3、 当电容值较大时,电容支路电流较大，应适当调节电流表的量程。 4、 接线完毕，老师检查后，再通电做实验，签字完毕后再拆线； 5、 相电压220V ，注意安全。 W V C 相线(用黄/绿/红) N(零线 用蓝或黑) 0—220V I L I c I I U **（I 灯） 镇流器 日 光灯 启辉器 调压器

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。

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。 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7-2所示。由图7-2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?cos ＞L ?cos ，功率被提高了。并联电容C 前后的有功功率??cos cos 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。 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 表7-1 感性电路并联电容后的原始数据 C （μF ） P(瓦) V （伏） I （安） Cos ф 0 44.7 220 0.410 0.42

实验八-单相交流电路及功率因数的提高

实验八 单相交流电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即 Σ?＝0和ΣU ＝0 图8-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，电阻上的端电压U 与电路中的电流I 同相位，当R 的阻值改变时，R U 和C U 的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，R U 的相量轨迹是一个半圆，电压U 、C U 与R U 三者之间形成一个直角三角形。 即U =R U +C U 相位角φ＝acr tg (Uc / U R ) 改变电阻R 时，可改变φ角的大小，故RC 串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即 c os φ＝P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。 交流电路的负载多为感性（如日光灯、电动机、变压器等），电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cos φ＜0.5)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高 (如cos φ＝1 )，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图8-2所示。并联电容Ｃ以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于C I 的出现，电路的总电流I 减小了，总电压与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cos φ得到提高。

功率因数提高实验报告结论

竭诚为您提供优质文档/双击可除功率因数提高实验报告结论 篇一：功率因数提高实验报告 功率因数提高 一、实验目的 1、了解荧光灯的结构及工作原理。 2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。 二、实验原理 荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两(:功率因数提高实验报告结论)端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。 伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。为了提高功率因数，一般

最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。三、实验内容 1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。 2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。 四、实验结论 随着功率因数的提高，负载电流明显降低。 五、实验心得 1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。2不能带电操作。 篇二：实验十.功率因数因数的提高 深圳大学实验报告 课程名称： 学院：信息工程学院 课程编号： 班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。 篇三：功率因数提高实验 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：功率测量和功率因数提高实验类型：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、保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I、功率p与电容c的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义； 3、作出I2、p、cosφ和电容c的关系曲线； 4、用p－c曲线求单位电容的等效电导g； 5、求I^2－c曲线的有理经验公式 6、由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数 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

单相交流电路及功率因数的提高

单相交流电路及功率因数的提高 工作资料 2008-11-23 16:25 阅读351 评论0 字号：大中小 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端 的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即 ΣI＝0和ΣU＝0 图12-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，电阻上的端电压与电路中的电流同相位，当R的阻值改变时，和的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，的相量轨迹是一个半圆，电压、与三者之间形成一个直角三角形。 即=+ 相位角φ＝acr tg (Uc / UR) 改变电阻R时，可改变φ角的大小，故RC串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即 cosφ＝P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。

交流电路的负载多为感性（如日光灯、电动机、变压器等），电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cosφ＜0.5)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高 (如cosφ＝1 )，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图12-2所示。并联电容Ｃ 以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于的出现，电路的总电流减小了，总电压与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cosφ得到提高。 3. 日光灯电路及功率因数的提高 日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数，如 图12-3所示。其工作原理如下： 当接通220V交流电源时，电源电压通过镇流器施加于启辉器两电极上，使极间气体导电，可动电极(双金属片)与固定电极接触。由于两电极接触不再产生热量，双金属片冷却复原使电路突然断开，此时镇流器产生一较高的自感电势经回路施加于灯管两端，而使灯管迅速起燃，电流经镇流器、灯管而流通。灯管起燃后，两端压降较低，起辉器不再动作，日光灯正常工作。 三、实验设备 序 号 名称型号与规格数量备注 1 自耦调压 器 0～220V 1 控制屏 2 交流电流 表 0～5A 1 RTT03- 1 3 交流电压 表 0～300V 1 RTT03- 1 4 单相瓦特 表 D34-W或其它 1 RTT04 5 白炽灯泡10W/220V 3 RTDG0 7 6 镇流器与30W灯管配用 1 RTDG0 8 7 启辉器 1 RTDG0 8 8 电容器1μF,2.2μF 4.7μF/400V RTDG0 8 9 日光灯灯30W 1 控制屏

电感性负载电路及功率因数的提高试验讲课讲稿

电感性负载电路及功率因数的提高 一．实验目的 1． 掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系。 2． 了解电感性负载并联电容器提高功率因数的原理，从而认识提高功率因数的意义。 3． 学习用实验方法求取线圈的参数。 4． 学习功率表的正确使用方法。 二．实验原理 1．电源设备的容量是视在功率S ＝UI ，而其输出的有功功率P 为UIcos ?,为了充分利用电源设备的容量，就要求提高电路的功率因数?cos ；另外，当负载的有功功率P 和电压U 一定时，功率因数越高，输出电线路中的电流? Ucos P ＝ I 就越小，在输电线路电阻上消耗的 功率也就越小，因此提高功率因数对电力系统的运行十分重要，有很大的经济意义。 用电设备中，多数是电感性负载，例如工业中广泛应用中的三相异步电动机、照明用的日光灯等。本实验用变阻器R 与带铁心线圈（r 、L ）相串联，模拟电感性负载，如图3.1（开关S 未合上）所示。 i C i C I & & 图3.1 电阻及电感串联电路 图3.2电感性负载并C 后各电流的相量图 一般电感性负载功率因数较低，通常用并联适当的补偿电容器来提高电路的功率因数。 并联电容后，虽然电感性负载支路的电流不变，但这个感性电流与电容支路的容性电流相补偿，使电路总电流可以减小，功率因数可以提高。图4.3.2是由电感性负载并联电容后（图3.1中开关S 己合上），各电流的相量图（以U &为参考相量）。 如果感性负载电路的功因率数从?cos 提高到?'cos 则所需并联电容器的电容值可按 下式计算：(F) )tan -(tan ωU P C 2 ??'= 式中50Hz)( π 2ω==f f ，U —电源电压（V ） ，P —电路消耗的有功功率（W ）。 本实验中电容器采用电容箱，其示意图3.3。为使用方便每个电容连接一个开关，几个电容并联后，其总电容为各电容值之和。

实验一-日光灯电路及功率因数的提高

电工学&电工学及电气设备 实验指导书山东农业大学电工电子实验中心

实验的基本要求 电工学基础实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。 一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。 认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。 二、实验的进行 1、建立小组，合理分工 每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线 根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。 4、接通电源，观察仪表 接线完毕，首先自我检查，然后请指导教师查验无误后，方可通电。在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后开始实验，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据 预习时对电工实验的基本试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。 实验过程中一定要注意用电安全，按程序规范操作，以避免人身触电事故的发生！ 三、实验报告 实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体

实验十.功率因数因数的提高

深圳大学实验报告 实验课程名称：电路分析 实验项目名称：功率因数提高 学院：信息工程专业： 报告人：李城权学号：2015130156 班级：04 同组人：虞礼慧 指导教师：李晓滨 实验时间：2016.6.15. 实验报告提交时间：2016.6.20.

一、实验目的： 1．加深对提高功率因数意义的认识。 2．了解提高功率因数的原理及方法。 二、实验原理与方法简述： 一般的用电设备多属干性负载，且功率因数cosφ较，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式P=UI cosφ可知，当负载功率和电压一定时，其功率因数越低，则要求供电电流越大。这将导致电源的利用率不高及增加输电线路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容C，如图1所示。其原理可用相量图（图2）说明。 在并入电容C之前，总电流I = I1，U与I的相位差φ由感性负载的阻抗角决定。并入电容C之后，由于U保持不变，故I1不变，但I=I1+I C，由图2（a）可见，总电流I 以及U与I的相位差φ'均变小了，即提高了功率因数cosφ'。 若加大电容值，且选择恰当，则可使U与I相同，如图2（b）所示，这时φ'=0，cosφ'=1，总电流降至最小值。若继续加大电容值，I C将会更大，如图2（c）所示，这时电流I超前于电压U，电路变为容性，cosφ'反而降低，总电流I变大。

图3 最后顺便指出，由于在试验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，但因其损耗值甚微，故一般忽略不计。 三、实验设备： 1．自耦式交流调压器 2．交流电流表 3．交流电压表 4．功率表 5．元件箱（一）EEL—51、元件箱（二）EEL—52、电感线圈。 四、任务与步骤 任务研究图1中不同的电容值对功率因数的影响 步1－1. 按图1接线，图中感性负载为图3（a）所示。其中R元件箱（一）EEL-51，取值200Ω；电感线圈用互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=40Ω、L=04H；C为元件箱（二）EEL-52的电容箱，先取C=0；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在0~10μF之间改变，按表格中的电容值取各个点，记录I、P、cosφ于表1中。

实验2、功率因数的提高(含数据)上课讲义

实验2、功率因数的提高(含数据)

功率因数的提高 一. 实验目的 1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。 2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。 3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。 二. 实验内容 1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1 分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。 图5-1 2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。 Z

图5-2 表5-2 电感阻抗L两端并联电容C测得数据电容测量数据 uF U(V) I(mA) I RL (mA) I C (mA) P(W) cosφ 2 90 302.8 356. 3 57.5 7.05 0.257 4 90 250.0 356.3 113.2 7.06 0.313 6 90 199.8 357.2 169.9 7.10 0.393 8 90 148.7 354.7 230.1 7.07 0.529 10 90 114.5 355.3 286.9 7.10 0.691 11 90 104.5 354.6 315.5 7.12 0.757 12 90 101.4 357.9 343.8 7.10 0.782 12.5 90 103.3 355.4 358.0 7.15 0.776 13 90 104.4 355.2 372.5 7.16 0.758 表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据电容测量数据 uF U(V) I(mA) I RL (mA) I C (mA) P(W) cosφ 2 90 109.1 111.0 56.2 9.66 0.9838 4 90 134.2 111.0 115.2 9.59 0.7940 6 90 174.2 111.0 171. 7 9.63 0.6142 8 90 224.1 111.1 230.1 9.65 0.4785 10 90 275.6 111.1 287.4 9.72 0.3919 11 90 301.5 111.0 315.8 9.69 0.3571 12 90 332.2 111.1 346.6 9.77 0.3268 12.5 90 343.7 110.8 361.2 9.62 0.3110 13 90 357.5 110.7 373.3 9.61 0.2987 三.注意事项

电分实验-功率因数的提高

深圳大学实验报告课程名称：电路分析实验 实验名称：功率因数的提高 学院： 指导教师： 报告人：组号： 学号实验地点 实验时间：年月日提交时间：

一、实验目的 1．加深对提高功率因数意义的认识。 2．了解提高功率因数的原理及方法。 二、实验原理 一般的用电设备多属干性负载，且功率因数cosφ较，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式P=UIcosφ可知，当负载功率和电压一定时，其功率因数越低，则要求供电电流越大。这将导致电源的利用率不高及增加输电线路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容C，如图3-23所示。其原理可用相量图（图3-24）说明。 在并入电容C之前，总电流I = I1，U与I的相位差φ由感性负载的阻抗角决定。并入电容C之后，由于U保持不变，故I1不变，但I=I1+IC，由图3-24（a）可见，总电流I以及U与I的相位差φ'均变小了，即提高了功率因数cosφ'。 若加大电容值，且选择恰当，则可使U与I相同，如图3-24（b）所示，这时φ'=0，cosφ'=1，总电流降至最小值。若继续加大电容值，IC将会更大，如图3-24（c）所示，这时电流I超前于电压U，电路变为容性，cosφ'反而降低，总电流I变大。 最后顺便指出，由于在试验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，但因其损耗值甚微，故一般忽略不计。

二、实验容： 任务一 研究不同的电容值对功率因数的影响 （1）按图3-23接线，图中感性负载为图3-25（a）所示。其中R元件箱（一）EEL-51，取值200Ω（200Ω/8W）的电阻（注意：取该电阻需用试验台上的交直流转接插孔）；电感线圈用互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=57Ω、L=0.6H；C为元件箱（二）EEL-52的电容箱，先取C=0；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在0~10.17μF之间改变，按表格中的电容值取各个点，记录I、P、cosφ于表3-21中。

功率因数提高实验

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：功率测量和功率因数提高 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、 保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I 、功率P 与电容C 的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义； 3、作出I2、 P 、 cos φ和电容C 的关系曲线； 4、用P －C 曲线求单位电容的等效电导g ； 5、求I^2－C 曲线的有理经验公式 6、 由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数 二、实验内容和原理 专业：电自1304 姓名：刘震 学号：3130104721 日期：2015年4月1日 地点：东3-208

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 5.DG09 荧光灯实验套件 四、操作方法和实验步骤 一、接线要求: 第一步：检查灯管； 第二步：连线 第三步：电源从零开始逐渐增加至180V，调起辉器. 二、数据记录要求 1. 在日光灯启动过程中，因为电流冲击，仪表量程要选择足够的余量，记录数据时，应改变合适的量程读取数据。日光灯管是非线性器件，需要点亮数十分钟，在此期间可以观察电流、功率等数据是否有缓慢变化？待数据显示趋于稳定后，再读取记录实验数据。 2. 电容器C并联接入电路，其数值从0开始逐步增加，直到最大值8μF左右，增加的步长应根据功率因数的变化进行调整，最大不应超过1μF，实验过程中可根据电流表的示数变化来判断。在功率因数较高（即电流值小or大？）的时候，需要多取测量数据点。 3. 实验过程数据检查：实验最佳补偿电容时的电流和功率值。 三、数据处理要求： 1.拟合I2-C曲线，得到最佳（完全）补偿电容C0 2.拟合P-C曲线，计算单位电容等效电导g 3.由拟合I2-C曲线得到的公式，估算电源三次谐波的含量 4.I2－C有理经验公式的计算，要求列出计算过程 5.设计实验，测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算？ 6.手工拟合曲线：I2－C用有理经验公式的计算，要求列出计算过程

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

实验四 提高功率因数的研究

实验四 日光灯电路及功率因数提高 一．实验目的 1．研究提高感性负载功率因数的方法和意义； 2．进一步熟悉、掌握使用交流仪表和自耦调压器； 3．进一步加深对相位差等概念的理解。 二. 实验原理概述及说明 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。 若电源向负载传送的功率?cos UI P =，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l R ，则线路电压降和线路功率损耗分别为l l IR U =?和l l R I P 2=?；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。 通常提高电感性负载功率因数的方法是在负载两端并联适当数量的电容器，使负载的总无功功率Q ＝Q L －Q C 减小，在传送的有功率功率P 不变时，使得功率因数提高，线路电流减小。当并联电容器的Q C ＝Q L 时，总无功功率Q ＝0，此时功率因数?cos ＝1，线路电流I 最小。若继续并联电容器，将导致功率因数下降，线路电流增大，这种现象称为过补偿。 负载功率因数可以用三表法测量电源电压U 、负载电流I 和功率P ，用公式 UI P = =?λcos 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. 实验仪器设备 1．交流电压表、电流表、功率表（在主控制屏上） 2．自耦调压器（输出交流可调电压） 3. 实验元件箱二 图 8-1日光灯电路实验电路图 四. 实验内容与步骤 按图8-1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8-2中。 表8-2提高感性负载功率因数实验数据

感性电路功率因数提高实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除感性电路功率因数提高实验报告 篇一：功率因数提高实验报告 功率因数提高 一、实验目的 1、了解荧光灯的结构及工作原理。 2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。 二、实验原理 荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。 伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。为了提高功率因数，一般最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载

电流的一部分无功分量。三、实验内容 1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。 2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。 四、实验结论 随着功率因数的提高，负载电流明显降低。 五、实验心得 1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。2不能带电操作。 篇二：实验报告2：交流阻抗参数的测量和功率因数的改善 实验报告交流阻抗参数的测量和功率因数的改善 姓名马诗琪班级13教技学号 交流阻抗参数的测量和功率因数的改善 一．实验目的： 1.测量交流电路的参数。 2.掌握提高感性负载功率因数的方法，体会提高功率因数的意义。 3.设计感性负载电路中补偿电容的大小。 4.学会使用单相功率表。二．实验原理： 1.感性负载参数的测定： 用三表法（即交流电压表、交流电流表、功率表）测出

功率因数提高实验

. .. . 实验报告 实验名称：功率测量和功率因数提高 实验类型：研究探索型同组学生：______ __ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验容和原理（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、 保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I 、功率P 与电容C 的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义； 3、作出I2、 P 、 cos φ和电容C 的关系曲线； 4、用P －C 曲线求单位电容的等效电导g ； 5、求I^2－C 曲线的有理经验公式 6、 由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数 二、实验容和原理 专业：电自1304 姓名：刘震 学号：3130104721 日期：2015年4月1日 地点：东3-208

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 5.DG09 荧光灯实验套件 四、操作方法和实验步骤 一、接线要求: 第一步：检查灯管； 第二步：连线 第三步：电源从零开始逐渐增加至180V，调起辉器. 二、数据记录要求 1. 在日光灯启动过程中，因为电流冲击，仪表量程要选择足够的余量，记录数据时，应改变合适的量程读取数据。日光灯管是非线性器件，需要点亮数十分钟，在此期间可以观察电流、功率等数据是否有缓慢变化？待数据显示趋于稳定后，再读取记录实验数据。 2. 电容器C并联接入电路，其数值从0开始逐步增加，直到最大值8μF左右，增加的步长应根据功率因数的变化进行调整，最大不应超过1μF，实验过程中可根据电流表的示数变化来判断。在功率因数较高（即电流值小or大？）的时候，需要多取测量数据点。 3. 实验过程数据检查：实验最佳补偿电容时的电流和功率值。 三、数据处理要求： 1.拟合I2-C曲线，得到最佳（完全）补偿电容C0 2.拟合P-C曲线，计算单位电容等效电导g 3.由拟合I2-C曲线得到的公式，估算电源三次谐波的含量 4.I2－C有理经验公式的计算，要求列出计算过程 5.设计实验，测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算？ 6.手工拟合曲线：I2－C用有理经验公式的计算，要求列出计算过程

实验一日光灯电路及功率因数的提高分析解析

. . .. . . 电工学&电工学及电气设备实验指导书 农业大学电工电子实验中心

实验的基本要求 电工学基础实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。 一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。 认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。 二、实验的进行 1、建立小组，合理分工 每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线 根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。 4、接通电源，观察仪表 接线完毕，首先自我检查，然后请指导教师查验无误后，方可通电。在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后开始实验，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据 预习时对电工实验的基本试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。 实验过程中一定要注意用电安全，按程序规操作，以避免人身触电事故的发生！ 三、实验报告

实验四 功率因数的提高

实验四 功率因数的提高 一、实验目的 1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 掌握日光灯线路的接线。 3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即0=∑I 和0=∑U 1．日光灯电路（图4－1）是感性负载电路。镇流器L 可看作电感与电阻的串联；点燃的日光灯管看成是电阻元件。 2．例如20瓦日光灯电路在外加电压U =220V （有效值）的作用下，灯管电流为0.31A ，电路的有功功率为P =20W ，日光灯的功率因数为 293.031 .022020 cos =?= =UI P φ 图4－1 日光灯原理图 负载功率因数低使得供电电源设备容量不能充分利用；另外，因为功率因数低，线路总电流大，导致电能损耗增加，这些都是很不经济的。 3．在日光灯电路上并联电容（图4－2）可以提高功率因数。由图4－3的相量图可见， 由于有了C I 这一分量，总电流减少了，整个负载的功率因数提高了。 图4－2 并联电容的日光灯电路图 日 光 灯 管 启 动 器

图4－3 相量图 三、实验设备 1. 经指导教师检查后，接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止，在表4-1中记下三表的指示值。然后将电压调至220V，测量功率P、电流I、电压U、U L、U A等值记入表4-1，验证电压、电流相量关系。

3. 并联电容──电路功率因数的改善。 经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变并联电容值，进行多次重复测量。数据记入表4-2中。 五、实验注意事项 1. 本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。 2. 功率表要正确接入电路。 3. 线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。 六、预习思考题 1. 参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。在日常生活中，当日光灯上缺少启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮（DG09实验挂箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下实验。）或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？ 3. 为了改善电路的功率因数，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，此时感性元件上的电流和功率是否改变？ 4. 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？所并的电容器是否越大越好？ 七、实验报告 1. 完成数据表格中的计算，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。