功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)本校

功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)本校第1頁(yè)/共16頁(yè)2日光燈管：是一個(gè)在真空情況下充有一定數(shù)量的氬氣和少量水銀的玻璃管，管的內(nèi)壁涂有熒光材料，兩個(gè)電極用鎢絲繞成，上面涂有一層加熱后能發(fā)射電子的物質(zhì)。管內(nèi)氬氣既可幫助燈管點(diǎn)燃，又可延長(zhǎng)燈管壽命。鎮(zhèn)流器：又稱(chēng)限流器，是一個(gè)帶有鐵心的電感線(xiàn)圈，作用是：

a、在燈管啟輝瞬間產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高的多的自感電壓幫助燈管啟輝。

b、燈管工作時(shí)限制通過(guò)燈管的電流不致過(guò)大而燒毀燈絲。第2頁(yè)/共16頁(yè)3啟輝器：它由一個(gè)啟輝管（氖泡）和一個(gè)小容量的電容組成。

氖泡內(nèi)充有氖氣，并裝有兩個(gè)電極，一個(gè)是固定的靜觸片，另一個(gè)是用膨脹系數(shù)不同的雙金屬片制成的倒“U”型可動(dòng)的動(dòng)觸片，啟輝器在電路中起自動(dòng)開(kāi)關(guān)作

用。電容是防止燈管啟輝時(shí)對(duì)無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)的干擾。第3頁(yè)/共16頁(yè)42、日光燈的工作原理：

當(dāng)接通電源瞬間，由于啟輝器沒(méi)工作，電源電壓都加在啟輝器內(nèi)氖泡的兩電極之間.電極瞬間擊穿，管內(nèi)的氣體導(dǎo)電，使“U”型的雙金屬片受熱膨脹伸直而與固定電極接通.這時(shí)日光燈的燈絲通過(guò)電極與電源構(gòu)成一個(gè)閉合回路。燈絲因有電流（稱(chēng)為啟動(dòng)電流或預(yù)熱電流）通過(guò)而發(fā)熱，從而使燈絲上的氧化物發(fā)射電子。

同時(shí)，啟輝器兩端電極接通后電極間電壓為零，啟輝器停止放電。由于接觸電阻小，雙金屬片冷卻，當(dāng)冷卻到一定程度時(shí)，雙金屬片恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，與固定片分開(kāi)。第4頁(yè)/共16頁(yè)5

在此瞬間，回路中的電流突然斷電，于是鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高得多的感應(yīng)電壓，連同電源電壓一起加在燈管兩端，使燈管內(nèi)的惰性氣體電離而產(chǎn)生弧光放電。隨著管內(nèi)溫度的逐步升高，水銀蒸汽游離.并猛烈的碰撞惰性氣體而放電。水銀蒸汽弧光放電時(shí)，輻射出紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)激勵(lì)燈管內(nèi)壁的熒光粉后發(fā)出可見(jiàn)光。在正常工作時(shí)燈管兩端電壓較低（30W燈管的兩端電壓約80V左右）。

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3、交流電路中的功率因數(shù)

在交流供電系統(tǒng)的負(fù)載中，多為電感性負(fù)載，其電流是滯后電壓的，所以在計(jì)算交流電路的平均功率時(shí)要考慮到電流與電壓的相位差φ。即式中COSφ稱(chēng)為功率因數(shù)。如圖3-4是日光燈的等效電路，因電路中

串聯(lián)著一個(gè)鎮(zhèn)流器，它是個(gè)電感量L較大

的線(xiàn)圈。整個(gè)電路的功率因數(shù)降低，約0.5左右。第6頁(yè)/共16頁(yè)7通常是在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，產(chǎn)生一個(gè)超前電壓900

的容性電流來(lái)補(bǔ)償原負(fù)載中的感性電流，使傳輸電流減小，線(xiàn)路損耗降低。4、提高功率因數(shù)方法：由圖中看到i﹤i1，在相位上，所以COSφ>COSφ1，即功率因數(shù)提高了。第7頁(yè)/共16頁(yè)8在此注意，并聯(lián)電容以后有功率并未改變，因?yàn)殡娙萜魇遣幌碾娔艿?。?頁(yè)/共16頁(yè)9三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

第9頁(yè)/共16頁(yè)10四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、日光燈線(xiàn)路接線(xiàn)與測(cè)量。

先將交流電源輸出調(diào)為220V，然后關(guān)閉電源按圖接線(xiàn)。仔細(xì)檢查后接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，斷開(kāi)電容，測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)。

第10頁(yè)/共16頁(yè)11測(cè)量功率P、PL、PR，電流I，電壓U，UL，UR等值，并把數(shù)值填入下表中。2、測(cè)量并聯(lián)不同大小的電容時(shí)，測(cè)量相應(yīng)數(shù)據(jù)第11頁(yè)/共16頁(yè)12電容值測(cè)量數(shù)值計(jì)算值C(μF)U(V)I（A）IL(A)IC(A)P(W)不用測(cè)COSφ1344.5579第12頁(yè)/共16頁(yè)13精品課件！第13頁(yè)/共16頁(yè)14精品課件！第14頁(yè)/共16頁(yè)15五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、本實(shí)驗(yàn)用交流電220V，務(wù)必注意用電和人身安全。

2、功率表要正確接入電路。

3、線(xiàn)路接線(xiàn)正確，日光燈不能啟輝時(shí)，應(yīng)檢查啟輝器接觸是否良好。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，進(jìn)行必要的誤差分析。