一、实验目的
1. 掌握日光灯线路的接线。
2. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明
图14-1
.日光灯线路如图14-1所示,图中 A
是日光灯管,L 是镇流器, S是启辉器,C 是补偿电容器,用以改善电路的功率因数(cosφ值)。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
三、实验设备
在线预约系统序号 | 名称 | 型号与规格 | 数量 | 备注 |
1 吡咯烷酮羧酸锌 | 交流电压表 | 0~450V | 1 | D33 |
2 | | 0~5A | 1 | D32 |
钌氧化铝催化剂3 | 功率表 | | 1 | D34 |
4 | 自耦调压器 | | 1 | DG01 |
5 | 镇流器、启辉器 | 与40W灯管配用 | 各1 | DG09 |
6 | 日光灯灯管 | 40W | 1 | 屏内 |
7 | 电容器 | 1μF,2.2μF,4.7μF/500V | 各1 | DG09 |
8 | 白炽灯及灯座 | 220V,15W | 1~3 | DG08 |
9 | 电流插座 | | 3 | DG09 |
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四、实验内容
1. 日光灯线路接线与测量。
按图14-2接线。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,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,UL,UA等值,验证电压、电流相量关系。
图17-2
测 量 数 值 | 计算值 |
| P(W) | Cosφ | I(A) | 低噪音风机箱U(V) | UL(V) | UA(V) | r(Ω) | Cosφ |
启辉值 | | | | | | | | |
正常工作值 | | | | | | | | |
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2. 并联电路──电路功率因数的改善。按图14-3组成实验线路。
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,改变电容值,进行三次重复测量。数据记入下页表中。
图14-3
电容值 | 测 量 数 值 | 计 算 值 |
(μF) | P(W) | COSφ | U(V) | I(A) | IL(A)指挥大厅控制台 | IC(A) | I’(A) | Cosφ |
0 | | | | | | | | |
1 | | | | | | | | |
2.2 | | | | | | | | |
4.7 | | | | | | | | |
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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。
2. 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(DG09实验挂箱上有短接按钮,可用它代替启辉器做一下试验。)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?
束胸衣 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,进行必要的误差分析。
2. 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。
3. 讨论改善电路功率因数的意义和方法。
4. 装接日光灯线路的心得体会及其他。