本部實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(戴日電機(jī)檢燈)

1、實(shí)驗(yàn)須知實(shí)驗(yàn)是電工電子學(xué)課重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，樹立工程實(shí)際觀點(diǎn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)為了保證實(shí)驗(yàn)課達(dá)到預(yù)期的目的，學(xué)生須按下列要求去做：一、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)每次實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)詳細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)材料明確本次實(shí)驗(yàn)的目的與任務(wù)，掌握必要的實(shí)驗(yàn)理論和方法，熟悉實(shí)驗(yàn)線路及內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用方法，內(nèi)容包括：1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?)實(shí)驗(yàn)電路圖。3)實(shí)驗(yàn)操作步驟。4)實(shí)驗(yàn)教材中要求選擇的儀器、儀表、數(shù)據(jù)表格和需要預(yù)先計(jì)算或設(shè)計(jì)的內(nèi)容。二、實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的操作程序是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的有效保證，因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)做到：1)學(xué)生應(yīng)按規(guī)定時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室

2、參加實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真聽取指導(dǎo)教師講解，遲到超過(guò)10分鐘者不得參加實(shí)驗(yàn)。2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備是否齊全和完好，是否與實(shí)驗(yàn)要求相符。3)檢查實(shí)驗(yàn)板或?qū)嶒?yàn)裝置，察看有沒(méi)有斷線及脫焊等情況，同時(shí)要熟悉元器件的安裝位置，便于實(shí)驗(yàn)時(shí)能迅速準(zhǔn)確地找到測(cè)量點(diǎn)。4)實(shí)驗(yàn)中使用的儀器設(shè)備要擺放整齊，有規(guī)律，易于接線、觀察和讀取數(shù)據(jù)，導(dǎo)線不要亂放。5)電路的走線位置要合理，導(dǎo)線的粗細(xì)、長(zhǎng)短要合適，接線柱要接觸良好，并避免聯(lián)接三根以上導(dǎo)線。6)實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)異常聲音、氣味、火花和冒煙等不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，待找出原因并排除故障后，經(jīng)指導(dǎo)教師同意方可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。7)實(shí)驗(yàn)時(shí)不得高聲喧嘩，不準(zhǔn)在室內(nèi)抽煙和

3、隨地吐痰，應(yīng)保持室內(nèi)安靜、清潔。8)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果須經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可。整理好實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和導(dǎo)線，做好環(huán)境的清理工作，請(qǐng)教師驗(yàn)收后，方可離開實(shí)驗(yàn)室。9)室內(nèi)儀器設(shè)備不準(zhǔn)隨意搬動(dòng)、調(diào)換，非本次實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備，未經(jīng)教師允許不得動(dòng)用。10)凡是違章操作損壞設(shè)備者，要寫出事故原因做書面檢查，并按實(shí)驗(yàn)室有關(guān)條例處理。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)的全面總結(jié)，做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)認(rèn)真編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)接在預(yù)習(xí)報(bào)告后面，其內(nèi)容一般是，1)實(shí)驗(yàn)記錄。2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和結(jié)論。3)回答實(shí)驗(yàn)要求中的有關(guān)問(wèn)題。4)實(shí)驗(yàn)中要求繪制的曲線、波形圖等。5)記錄實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題、現(xiàn)象及故障的處理和分析。四、安全操作及注意

4、事項(xiàng)為了做好實(shí)驗(yàn)，確保人身和設(shè)備安全實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意下列各點(diǎn)：1)不準(zhǔn)擅自接通電源。嚴(yán)禁人身接觸電路中不絕緣的金屬導(dǎo)線或連接點(diǎn)等帶電部位嚴(yán) 格遵守“先接線后通電”、“先斷電后拆線”的操作順序，2)接通電源或起動(dòng)電機(jī)時(shí)，應(yīng)先通知全組人員。3)做電機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要防止人身碰到電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分注意勿將導(dǎo)線發(fā)辮衣服和圍巾等接觸到轉(zhuǎn)軸，以免造成事故。4)電源切斷后電機(jī)尚在轉(zhuǎn)動(dòng)不要用手或腳去制動(dòng)電機(jī)。5)做電子實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意調(diào)好電源，符合電路要求后再接入實(shí)驗(yàn)裝置。6)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)時(shí)刻注意設(shè)備的運(yùn)行情況，若有異?，F(xiàn)象和發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，并報(bào)告指導(dǎo)教師。本實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)完成五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的滿分

5、得分是20分，其中實(shí)際操作10分，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告10分，共計(jì)100分。實(shí)驗(yàn)一戴維寧定理的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 驗(yàn)證戴維寧定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。2、熟悉直流電流表、直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源的使用方法。3、掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。 二、預(yù)習(xí)要求 1、 復(fù)習(xí)戴維寧定理。 2、 閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟。 3、 看懂各實(shí)驗(yàn)電路圖，根據(jù)所給參數(shù)，預(yù)先用戴維寧定理計(jì)算出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc、等效內(nèi)阻，同時(shí)算出短路電流ISC，填入表11中。4、 將下面“實(shí)驗(yàn)原理”寫在報(bào)告冊(cè)首頁(yè)。三、實(shí)驗(yàn)原理1、戴維寧定理戴維寧定理指出：任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個(gè)理想

6、電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來(lái)等效代替，如圖12a、b所示此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Ues等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)端口處的開路電壓Uoc， 其等效電阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。如圖12c所示。Uoc（Ues）和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接從有源二端網(wǎng)絡(luò)中測(cè)出。2、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法(1) 測(cè)開路電壓Uoc（Ues）在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用直流電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓Uoc，如圖13a所示（2）開路電壓、短路電流法測(cè)R0將有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端短路，用直流電流表測(cè)其短路電流Isc，如圖13b所示，則等效電阻R0UO

7、C/ISC。如果二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小，將其輸出端口短路則易損壞其內(nèi)部元件，因此不宜用此法?？稍跍y(cè)出開路電壓UOC之后，再接上負(fù)載電阻，并測(cè)出負(fù)載電壓，如圖13c所示。 由圖13c可看出 當(dāng)值已知時(shí)，即可求得 在復(fù)雜電路中，若只求某一支路的電壓或電流時(shí)，應(yīng)用戴維寧定理，將此待求支路斷開，電路中剩余的含源部分可看成一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，化成一個(gè)電壓源再接上待求支路，組成一個(gè)簡(jiǎn)單電路，使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備名 稱型 號(hào) 或 規(guī) 格數(shù) 量直流穩(wěn)壓電源GDS03 （030V） GDS02 （15V）2直流電壓表GDS10（0300V）1直流電流表GDS10（02A）1直流電路實(shí)驗(yàn)箱GDS061全智能精

8、密可調(diào)負(fù)載GDS07（09999）1五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、使直流穩(wěn)壓電源處于工作準(zhǔn)備狀態(tài)，將電壓粗調(diào)旋鈕置于適當(dāng)檔次，調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕使其一路輸出電壓15V，另一路輸出電壓置12V(用直流電壓表測(cè)定)，然后關(guān)閉穩(wěn)壓電源，待用。+-15V+-12VV510510(1)按圖14所示有源二端網(wǎng)絡(luò)接線。+-15V+-12V510510圖14 有源二端網(wǎng)絡(luò)電路 圖15 測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓(2)按圖15所示測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓，記入表11中。(3) 按圖16測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，并由R0UOC/ISC，計(jì)算出值一并記入+-15V+-12VVRL510510A表11中。+-15V+-12V

9、A510510圖16 測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)短路電流 圖17 測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性表11理論值測(cè)量值UOC (V)Isc (mA)R0 ()UOC (V)Isc (mA)R0 ()13.552.9255(4) 按圖17測(cè)定二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。按表12所列數(shù)值調(diào)節(jié)負(fù)載電阻的值，在不同負(fù)載的情況下，測(cè)出相應(yīng)的負(fù)載端電壓和流過(guò)負(fù)載的電流IL值。將數(shù)據(jù)記入表12中。2、測(cè)定戴維寧等效電路的外特性（1）將穩(wěn)壓電源的一路輸出電壓調(diào)節(jié)到實(shí)測(cè)的UOC值與(測(cè)量值)串聯(lián)組成戴維寧等效電路，按圖17接線。+-VRLAROUOC圖17 戴維寧等效電路外特性的測(cè)量電路（2）按表12所列數(shù)值調(diào)節(jié)負(fù)載電阻的值，測(cè)出在不同負(fù)載的

10、情況下，相應(yīng)的負(fù)載端電壓和流過(guò)負(fù)載的電值。將數(shù)據(jù)記入表12中。表12100200400600800有源二端線性網(wǎng)絡(luò)與戴維寧等效電源對(duì)應(yīng)相等A與戴維寧等效電源對(duì)應(yīng)相等戴維寧等效電源與有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)相等A與有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)相等六、思考題1、在求戴維寧等效電路時(shí)，作短路試驗(yàn)，測(cè)ISC的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)實(shí)驗(yàn)前對(duì)線路1-4預(yù)先作好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測(cè)量時(shí)可準(zhǔn)確地選取電表的量程。2、說(shuō)明測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法， 并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、測(cè)量時(shí)應(yīng)注意直流電流表、電壓表量程的更換及正、負(fù)極性。2、改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。3、記錄數(shù)據(jù)時(shí)，電

11、阻的位置與對(duì)應(yīng)的電流、電壓值不要記錯(cuò)。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、將“實(shí)驗(yàn)原理”寫在報(bào)告冊(cè)首頁(yè)。在后面各頁(yè)書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)備、步驟等。2、數(shù)據(jù)處理：整理和觀察表12的數(shù)據(jù)，并根據(jù)此數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上畫出兩條外特性的U-I曲線（應(yīng)為直線，并使組內(nèi)各點(diǎn)均布在各直線兩側(cè)），進(jìn)行比較說(shuō)明。3、寫出比較的結(jié)果，作為實(shí)驗(yàn)結(jié)論。有功功率表接法 電流插座示意圖短路線電流雙線接電流插頭電壓?jiǎn)尉€ 此部分作為準(zhǔn)備知識(shí)可不寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二：日光燈組裝和功率因數(shù)的提高一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握日光燈電路的組成、工作原理及接線。2、 學(xué)習(xí)提高功率因數(shù)的方法，理解提高功率因數(shù)的實(shí)際意義。3、 掌握電壓表、電流表、功率表、功率因數(shù)表的

12、使用方法。二、預(yù)習(xí)要求1、閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟，熟悉日光燈電路的組成及工作原理。2、復(fù)習(xí)并聯(lián)電路電壓和電流的相量關(guān)系及提高功率因數(shù)的意義和方法。3、將下面“實(shí)驗(yàn)原理”寫在報(bào)告冊(cè)首頁(yè)。三、實(shí)驗(yàn)原理1提高功率因數(shù)的意義和方法在正弦交流電路中，一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)(通常指負(fù)載)如圖2la所示，其吸收的有功功率P一般不等于視在功率S，只有對(duì)純電阻網(wǎng)絡(luò)兩者才能相等只要網(wǎng)絡(luò)中存在電抗，電路中就存在磁場(chǎng)能量或電場(chǎng)能量與電源能量之間的交換過(guò)程有功功率與視在功率的關(guān)系為式中，cos稱為功率因數(shù)，是功率因數(shù)角，即負(fù)載的阻抗角。越大。cos越小。對(duì)供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用電設(shè)備大部分是感性的如工礦企業(yè)中用的電

13、動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、家庭生活中用的日光燈、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等，都是感性負(fù)載，一般功率因數(shù)都較低當(dāng)電源電壓負(fù)載功率一定時(shí)，功率因數(shù)低，一方面使發(fā)電設(shè)備的容量不能充分利用，另外還使輸電線路電流較大（），從而引起線路損耗的增加，降低了輸電效率，因此提高用電負(fù)載的功率因數(shù)，對(duì)于降低電能損耗提高電源設(shè)備的利用率和供電質(zhì)量具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。要提高感性負(fù)載的功率因數(shù)，又不能改變負(fù)載的工作狀態(tài)，可采用在感性負(fù)載兩端并聯(lián) 適當(dāng)大小的電容器的辦法，如圖21b所示并聯(lián)電容后的相量圖如圖5lC所示由于電容支路的電流超前電壓U90。抵消了一部分感性負(fù)載電路電流中的無(wú)功分量，使電路總電流I減小，從而提高了電路的功率因數(shù)當(dāng)電容

14、量增加到一定值時(shí)，電容支路電流等于感性無(wú)功電流，總電流下降到最小值，此時(shí)，整個(gè)電路相當(dāng)于電阻性，cos1。若再繼續(xù)增加電容量，總電流I反而增大，整個(gè)電路相當(dāng)于容性負(fù)載，功率因數(shù)反而下降。在實(shí)際中，并不要求將功率因數(shù)提高到1。因?yàn)檫@樣將增加電容設(shè)備的投資，而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益并不顯著。功率因數(shù)提高到什么數(shù)值為宜，應(yīng)根據(jù)具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)來(lái)決定。提高功率因數(shù)時(shí)所需并聯(lián)電容器的電容值可由圖2lC所示相量圖得出設(shè)將功率因數(shù)從cos提高到cos，則所需電容值： 2、日光燈電路的組成及工作原理：本實(shí)驗(yàn)以日光燈電路作為感性負(fù)載。日光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器三部分組成。燈管是一根內(nèi)壁涂有熒光粉的細(xì)長(zhǎng)(或環(huán)

15、形)玻璃管。在管的兩端各裝一個(gè)燈絲電極，電極上涂有受熱后易于發(fā)射電子的氧化物，管內(nèi)抽成真空后再充入氧氣和少量水銀蒸汽鎮(zhèn)流器是一個(gè)繞在用硅鋼片疊成的鐵心上的電感線圈它起調(diào)整燈管電壓和限制燈管電流以及有利于燈管啟動(dòng)的作用。啟輝器是一只充有氖氣的玻璃泡泡內(nèi)有一對(duì)觸片，一個(gè)是不動(dòng)的靜片，另一個(gè)是由熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片制成的u形動(dòng)觸片當(dāng)觸片間電壓大于某一數(shù)值時(shí)，動(dòng)靜觸片接通；否則斷開，起自動(dòng)開關(guān)作用。兩個(gè)觸片間并聯(lián)一個(gè)小電容器，是為了消除兩觸片斷開瞬間產(chǎn)生的電火花對(duì)附近無(wú)線電設(shè)備的干擾。熱膨脹系數(shù)小熱膨脹系數(shù)大LN220V插孔1插孔2鎮(zhèn)流器燈管啟輝器C插孔3圖22 日光燈接線圖在正常工作時(shí)，燈管可以

16、認(rèn)為是一個(gè)電阻負(fù)載，鎮(zhèn)流器是一個(gè)鐵心線圈，可以認(rèn)為是一個(gè)電感很大的感性負(fù)載。二者串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)電感性負(fù)載電路，如圖22所示。剛接通電源時(shí)，電壓不足以使燈管放電，它通過(guò)鎮(zhèn)流器和燈管兩端的燈絲加到啟輝器上，因啟輝器啟輝電壓低(燈管啟輝電壓約500V，啟輝器啟輝電壓約140V)，引起輝光放電雙金屬片受熱，由于內(nèi)層金屬片膨脹系數(shù)較大，使雙金屬片伸直，動(dòng)靜觸片接觸，形成通路。此時(shí)，啟輝器、鎮(zhèn)流器和燈管兩端的燈絲流過(guò)啟動(dòng)電流，該電流加熱了燈管燈絲，產(chǎn)生熱電子發(fā)射同時(shí)，由于啟輝器兩觸片已經(jīng)接觸，電壓為零，放電結(jié)束，雙金屬片冷卻依復(fù)原狀，使電路斷開電路中的電流突然中斷，使鎮(zhèn)流器兩端感應(yīng)出高壓，它與電源電壓一起加

17、到燈管兩端(約500V)，使管內(nèi)自由電子與水銀蒸汽碰撞電離，產(chǎn)生弧光放電，放電時(shí)發(fā)出的紫外線射到燈管內(nèi)壁，激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光，日光燈被點(diǎn)燃了。這時(shí)，燈管兩端電壓較低約50100V之間，電源電壓大部分降在鎮(zhèn)流器上。因此啟輝器不能再發(fā)生輝光放電。也就是說(shuō)，在燈管正常工作時(shí)，啟輝器是斷開的，不起作用，而鎮(zhèn)流器起限流作用，井維持燈管穩(wěn)定工作理想的電感線圈不消耗功率但鎮(zhèn)流器是鐵心線圈，所以在工作時(shí)，它有兩部分功率損耗，一部分是線圈電阻r的損耗，稱為鋼耗，另一部分是鐵心損耗，稱為鐵心損耗。即鎮(zhèn)流器所消耗的功率為，日光燈電路的功率因數(shù)約為0.50.6。3、總有功功率測(cè)量電路（此圖作為具體步驟，可不寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告

18、）熱膨脹系數(shù)小熱膨脹系數(shù)大LN220V插孔1插孔2鎮(zhèn)流器燈管啟輝器UIP圖23 總有功功率測(cè)量電路接線圖4、鎮(zhèn)流器有功功率測(cè)量電路（此圖作為具體步驟，可不寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告）熱膨脹系數(shù)小熱膨脹系數(shù)大LN220V插孔1插孔2鎮(zhèn)流器燈管啟輝器UIPL圖24 鎮(zhèn)流器有功功率測(cè)量電路接線圖5、燈管有功功率測(cè)量電路（此圖作為具體步驟，可不寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告）熱膨脹系數(shù)小熱膨脹系數(shù)大LN220V插孔1插孔2鎮(zhèn)流器燈管啟輝器UIPR圖25 燈管有功功率測(cè)量電路接線圖四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量交流電流表GDS12（05A）1交流電壓表GDS11（0500V）1功率因數(shù)功率表GDS131日光燈實(shí)驗(yàn)板GDS91電容箱GD

19、S9（04F）1電流表插座3電流表插頭2五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、電感性負(fù)載支路的測(cè)量按圖22連接實(shí)驗(yàn)電路斷開電容箱上所有開關(guān)，測(cè)量電感性負(fù)載支路的電流，電壓U，燈管兩端電壓、鎮(zhèn)流器兩端電壓及負(fù)載總功率，燈管消耗的功率、鎮(zhèn)流器消耗的功率。并由此計(jì)算出負(fù)載支路的功率因數(shù)cos值將數(shù)據(jù)記入表2l。表 21測(cè)量值計(jì)算值電流/A電壓/V功率/W功率因數(shù)UP0.3左右220100左右170左右39左右30左右9左右2、并電容提高功率因數(shù)按表22所列數(shù)值接入電容測(cè)量并聯(lián)不同大小的電容時(shí)，相應(yīng)的負(fù)載支路電流、電容支路電流，線路總電流I、總電壓U及總消耗功率P值，并計(jì)算對(duì)應(yīng)的cos值，將數(shù)據(jù)記入表22中。表 22

20、電容值測(cè)量值計(jì)算值C/FU/VI/A/A/AP/W1一先一一一先3直減直直直增4不后增不不后4.5變?cè)黾幼冏儨p579六、思考題1、為什么用并聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)? 所并的電容器是否越大越好？串聯(lián)電容行不行?為什么?2、并入電容后，增加了一條電流支路，試問(wèn)電路的總電流是增大還是減小，此時(shí)感性負(fù)載支路的電流和有功功率是否改變?七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、必須注意安全，嚴(yán)禁帶電換接導(dǎo)線，送電時(shí)必須通知同組人。2、正確聯(lián)接日光燈電路，鎮(zhèn)流器必須與燈管相串聯(lián)，否則會(huì)燒壞燈管。3、日光燈的啟動(dòng)電流較大，啟動(dòng)時(shí)要注意電流表及功率表電流線圈的量程，以防損壞儀表。 實(shí)驗(yàn)中所用電壓較高，人體不要觸及帶電部分，合閘時(shí)

21、若發(fā)現(xiàn)電表超量程等異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即斷電。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、將“實(shí)驗(yàn)原理”寫在報(bào)告冊(cè)首頁(yè)。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算將功率因數(shù)提高到1時(shí)所需的并聯(lián)電容值C。3、根據(jù)表22所測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算值，在同一坐標(biāo)紙上面出cos=f(c)及If（c）曲線；找出最佳并聯(lián)電容值C1，并和計(jì)算值C1比較。4、根據(jù)表22所測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算值，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)三：三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解交流接觸器、熱繼電器和按鈕等幾種常用控制電器的結(jié)構(gòu)，并熟悉它們的接線方法和所起的作用。2、學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路的連接。3、加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)各種保護(hù)、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解二、預(yù)習(xí)要求1)閱

22、讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟。2)復(fù)習(xí)上述幾種常用控制電器的結(jié)構(gòu)，用途、工作原理，熟悉其符號(hào)意義。3)復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路的工作原理，并理解點(diǎn)動(dòng)、自鎖及聯(lián)鎖的概念，以 及短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和零壓保護(hù)的概念。三、實(shí)驗(yàn)原理 在鼠籠機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中，通過(guò)相序的更換來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。本實(shí)驗(yàn)正、反轉(zhuǎn)控制線路如圖3-1，具有如下特點(diǎn)： 1、電氣和按鈕雙重互鎖 為了避免接觸器KM1（正轉(zhuǎn)）、KM2（反轉(zhuǎn)）同時(shí)得電吸合造成三相電源短路，在KM1（KM2）線圈支路中串接有KM1（KM2）動(dòng)斷觸頭，它們保證了線路工作時(shí)KM1、KM2不會(huì)同時(shí)得電（如圖4-1），以達(dá)到電氣互鎖目的。除電氣互

23、鎖外，可再采用復(fù)合按鈕SB1與SB2組成的按鈕互鎖環(huán)節(jié)（如圖4-2），以求線路工作更加可靠。2、線路具有短路、過(guò)載、失、欠壓保護(hù)等功能。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量1三相交流電源220V2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)100W13交流接觸器CJ10-1024按 鈕LAY335熱繼電器3UA5916交流電壓表0500V1 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、認(rèn)識(shí)電器：在實(shí)驗(yàn)桌上找到交流接觸器、熱繼電器和按鈕等控制電器，了解其結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理。鼠籠機(jī)接成接法；實(shí)驗(yàn)線路電源端接三相自耦調(diào)壓器輸出端U、V、W，供電線電壓為220V。2、異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制（接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖）：1)在切斷電源的情況下，按圖31接

24、線先用粗線接好主電路。2)然后再用細(xì)線接控制電路，并且按“先串聯(lián)，后并聯(lián)”的方法進(jìn)行接好第一個(gè)控制回路（正轉(zhuǎn)控制回路），不接的自鎖觸點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)(接通電源，按下觀察電動(dòng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，再松手看電動(dòng)機(jī)是否停轉(zhuǎn)，成功后進(jìn)行下一步)。3)斷開電源，接上的自鎖觸點(diǎn)，進(jìn)行正轉(zhuǎn)起動(dòng)(按下后松手)及停車(按下SB)實(shí)驗(yàn)。4)在切斷電源的情況下，聯(lián)結(jié)第二個(gè)控制回路(反轉(zhuǎn)控制回路)并自鎖5)接通電源，按下正轉(zhuǎn)按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。6)再按下反轉(zhuǎn)按鈕觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否改變。7)按下停止按鈕SB，電動(dòng)機(jī)應(yīng)停轉(zhuǎn)。3、互鎖檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)停穩(wěn)后，同時(shí)按正、反向兩只起動(dòng)按鈕，觀察有何情況發(fā)生？ 4、失壓與欠壓保護(hù)按起動(dòng)按鈕S

25、BF(或SBR)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，按控制屏停止按鈕（刀開關(guān)Q），斷開實(shí)驗(yàn)線路三相電源，模擬電動(dòng)機(jī)失壓(或零壓)狀態(tài)，觀察電動(dòng)機(jī)與接觸器的動(dòng)作情況，隨后，再按控制屏上啟動(dòng)按鈕，接通三相電源，但不按SBF(或SBR)，觀察電動(dòng)機(jī)能否自行起動(dòng)？ 圖3-1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)原理圖六、故障分析 1、接通電源后，按起動(dòng)按鈕(SBF或SBR)，接觸器吸合，但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，且發(fā)出“嗡嗡”聲響或電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)，但轉(zhuǎn)速很慢。這種故障來(lái)自主回路，大多是一相斷線或電源缺相。 2、接通電源后，按起動(dòng)按鈕(SBF或SBR), 若接觸器通斷頻繁，且發(fā)出連續(xù)的劈啪聲或吸合不牢，發(fā)出顫動(dòng)聲，此類故障原因可能是： (1) 線路接錯(cuò)，

26、將接觸器線圈與自身的動(dòng)斷觸頭串在一條回路上了。 (2) 自鎖觸頭接觸不良，時(shí)通時(shí)斷。 (3) 接觸器鐵心上的短路環(huán)脫落或斷裂。(4) 電源電壓過(guò)低或與接觸器線圈電壓等級(jí)不匹配。七、思考題1、在電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路中，為什么必須保證兩個(gè)接觸器不能同時(shí)工作？在使用復(fù)式按鈕的正、反轉(zhuǎn)控制線路中，可否將兩個(gè)聯(lián)鎖用的常閉輔助觸點(diǎn)與去掉不用?2、 熱繼電器用于過(guò)載保護(hù)，它是否也能起短路保護(hù)作用？為什么？控制線路中,短路、過(guò)載、失、欠壓保護(hù)等功能是如何實(shí)現(xiàn)的? 在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,這幾種保護(hù)有何意義?3、在圖31控制電路中，不用停止按鈕SB是否也能完成停轉(zhuǎn)操作?有什么問(wèn)題?八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 畫出三相鼠籠

27、式異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路圖。2、 作為實(shí)驗(yàn)原理，以正轉(zhuǎn)為例，分析電路的動(dòng)作流程，并分析兩種互鎖電路作用。3、 寫出實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)四 集成邏輯門電路的測(cè)試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉各種邏輯門的使用。2、掌握各種邏輯門電路的邏輯功能驗(yàn)證方法。二、 實(shí)驗(yàn)任務(wù)檢測(cè)“交通信號(hào)燈故障的檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)所用各種邏輯門電路的邏輯功能是否正常。三、 實(shí)驗(yàn)原理1、 列出各種邏輯門電路的邏輯真值表。2、畫出實(shí)驗(yàn)接線圖。3、按照邏輯真值表設(shè)定輸入值。4、檢測(cè)邏輯門電路的輸出邏輯值（用發(fā)光二極管亮表示輸出高電平狀態(tài)）。 （1）門電路在數(shù)字電路中，門電路是最基本的邏輯單元，所謂“門“就是一種開關(guān)，在一定條件下它能允許信號(hào)通過(guò)，條

28、件不滿足，信號(hào)就不通過(guò)。因此，門電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間存在一定的邏輯關(guān)系。所以門電路又稱為邏輯門電路。表8-1列出了常用門電路的圖形符號(hào)和輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。狀態(tài)表是表示邏輯電路輸入、輸出之間所有可能的邏輯關(guān)系表。 表81 常用邏輯門的符號(hào)及狀態(tài)表名稱與 門或 門非 門與 非 門或 非 門異 或 門圖形 符號(hào)& 1 1&1=1狀態(tài)表A B F0 0 00 1 01 0 01 1 1A B F0 0 00 1 11 0 11 1 1A F0 11 0A B F0 0 10 1 11 0 11 1 0A B F0 0 10 1 01 0 01 1 0A B F0 0 00 1

29、11 0 11 1 0邏輯式本次實(shí)驗(yàn)是在已選門電路輸入端加不同的邏輯電平時(shí)，測(cè)量其輸入出端邏輯電平的變化情況，以確定其邏輯功能。 下圖所示為一些常用門電路的外引線排列圖。本次實(shí)驗(yàn)同學(xué)們可選出一些進(jìn)行邏輯功能的驗(yàn)證。四、 實(shí)驗(yàn)儀器1、74LS系列門電路（型號(hào)按照交通信號(hào)燈故障的檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)，自己選擇）2、數(shù)字實(shí)驗(yàn)儀。3、各種電源。4、開關(guān)。5、發(fā)光二極管。6、萬(wàn)用表7、連接導(dǎo)線。五、 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、按照實(shí)驗(yàn)接線圖8-3接線，注意電源和接地，集成電路為14腳，應(yīng)與管座匹配，注意二者缺口應(yīng)重合，否則將燒毀集成。2、用邏輯電平顯示器上發(fā)光二極管的亮與不亮反映輸出端的邏輯狀態(tài)（亮為高電平“1”

30、，不亮為低電平“0”），按照真值表驗(yàn)證邏輯門電路的好壞，將結(jié)論填入表8-2中。 0-1邏輯開關(guān)門電路0-1邏輯顯示器 圖8-3 111174L (S)20,24輸入與非門1&11A21B31F42A52B62F7GNDVCC144B134A124F113B103A93F811111A21B31F42A52B62F7GNDVCC144B134A124F113B103A93F8&74L (S)32,42輸入或門74L (S)27，33輸入或非門11A21B32A42B52C62F7GNDVCC141C131F123C113B103A93F811174L (S)04,6非門74L (S)08,42輸入與門1111A21F32A42F53A63F7GNDVCC146A136F125A115F104A94F874L (S)11，33輸入與門74L(S)00，42輸入與非門11A21B32A42B52C62F7GNDVCC141C131F123C113B103A93F8&11A21B31F42A52B62F7GNDVCC144B134A124F113B103A93F811A21B3空41C51D61F7GNDVCC142D132C12空112B102A92F8& 注意：不用的輸入腳不能懸空， 也不能接地，必須與已用的