實驗題目: 日光燈電路改善功率因數實驗
一、實驗目的
1、了解日光燈電路的工作原理及提高功率因數的方法；
2、通過測量日光燈電路所消耗的功率，學會電工電子電力拖動實驗裝置；
3、學會日光燈的接線方法。
二、實驗原理
用p、s、i、v分別表示電路的有功功率、視在功率、總電流和電源電壓。按定義電路的功率因數。由此可見，在電源電壓且電路的有功功率一定時，電路的功率因數越高，它占用電源（或供電裝置）的容量s就越少。
日光燈電路中，鎮流器是乙個感性元件（相當於電感與電阻的串聯），因此它是乙個感性電路，且功率因數很低，約0.5—0.6。
提高日光燈電路（其它感性電路也是一樣）功率因數的方法是在電路的輸入端併聯一定容量的電容器。如圖7-1所示：
圖7-1圖7-2
圖7-1 併聯電容提高功率因數電路圖7-2 併聯電容後的相量圖
圖7-1中l為鎮流器的電感，r為日光燈和鎮流器的等效電阻，c為併聯的電容器，設併聯電容後電路總電流，電容支路電流，燈管支路電流（等於未並電容前電路中的總電流），則三者關係可用相量圖如圖7-2所示。由圖7-2知，併聯電容c前總電流為，與總電壓的相位差為，功率因數為；併聯電容c後的總電流為，與總電壓的相位差為，功率因數為；顯然＞，功率被提高了。併聯電容c前後的有功功率，即有功功率不變。
併聯電容c後的總電流減小，視在功率則減小了，從而減輕了電源的負擔，提高了電源的利用率。
三、實驗裝置
電工電子電力拖動實驗裝置一台，型號：th-dt、導線若干
四、實驗內容
1、功率因數測試
按照圖7-3的電路
實驗電路如圖7-3所示，將三表測得的資料記錄於表7-1中。
圖7-3 日光燈實驗電路
w為功率表,c用可調電容箱。
五、實驗資料與分析
表7-1 感性電路併聯電容後的原始資料
實驗分析：
s=ui （保留三位有效資料）
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
根據s=ui，由表7-1可知，在一定範圍內，有功功率p一定時，功率因素cosф越大，視在功率s越少
表7-2
六、結論
在日光燈電路中，在一定範圍內，電容值越大，視在功率越少，有電源電壓且電路的有功功率一定時，隨電路的功率因素提高，它占用電源的容量s就降低，負載電流明顯降低。
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