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1、2021/1/27,长江大学 龙从玉,1,2.1、相量形式的基尔霍夫定律适用于正弦交流电路： 节点的各支路电流相量和为零，即İ=0； 闭合回路的各段电路电压相量和为零，即=0。 2.2、日光灯实验电路如图-1所示，图中R:日光灯管、 L:电抗镇流器、S:启辉器，C:补偿电容器-用以改善电路的功率因数。,1、实验目的,实验五 功率因数的提高仿真,2、实验原理,1.1、掌握电抗式日光灯的工作原理及其线路的接线方法。 1.2、理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 1.3、学习电路仿真软件的使用。,图-1 提高日光灯功率因数实验电路原理图,2021/1/27,长江大学 龙从玉,2,220V,UL,
2、UR,IC,I,I,长江大学 龙从玉,3,2021/1/27,3.1、根椐电抗式日光灯电路原理图，新建功率因数提高实验的EWB仿真电路。 3.2、分别用EWB中虚拟电压表、电流表测量电源电压U、日光灯电路中镇流器电压UL、灯管电压UR及电路电流I，用虚拟示波器测量电路电压与电流间的相位差，记录在表-1 中。 3.3、在日光灯电路中接入并联可调电容C，串联电容电流表IC。并串联灯管支路电流表IRL。 3.4、调节并联电容量的大小，使电路总电流I降至最小(此时电压U与电流I的相位差 =0)。测量相应的电压、电流及相位差，记录在表-1 中。 3.5、分别增加或减少并联的电容量，分别测量电压U、 UL
3、和 UR，测量总电流I 、灯管电流IRL和电容电流IC 、测量相应电压与电流的相位差 。记录在表-1 中。 3.6、根据实验记录数据，计算电路的功率因数，讨论提高电路功率因数的意义。,3、EWB仿真实验内容与实验步骤,2021/1/27,长江大学 龙从玉,4,EWB使用简介,EWB主菜单,工具菜单,元件与仪器菜单,电源,基本,指示,仪器,启动停止开关,暂停恢复按键,C=0时电容支路应断开！ 调电容量按C键，改变增减方向按大小写转换键。,电压与电流的相位差大,1）日光灯电路的固有功率因数低,2021/1/27,长江大学 龙从玉,5,并联电容提高电路总功率因数,电压与电流的相位差小,总电流下降了,
4、增加电容电流,灯管电流不变,并联电容能改变电路的外特性；不能改变电路内部特性！,2021/1/27,长江大学 龙从玉,6,2021/1/27,长江大学 龙从玉,7,采用Proteus仿真,长江大学 龙从玉,8,表-1 日光灯功率因数提高的仿真实验表,说明：1）用模拟示波器测量相位差：根椐测量的电压与电流初相时间差t与周期T计 算：=(t/T )3600。 2）表中的功率因数COS、功率P (W) 、视在功率S(VA)均为根据原始测量数据计算的实验值。,2021/1/27,长江大学 龙从玉,9,4.1、仿真实验使用的EWB软件：在电路中插入元件或仪表时可直接插入，但实际操作时则应断开电路接入！删去元件时却会在此保留短接线，如删去电压表后还要删去短接线！ 4.2、电感负载串联电容实验，电路的总阻抗会下降，属于电压谐振性质，要防止器件过电压过电流！,5.1、完成实验数据表格中的计算，进行必要的误差分析。 5.2、根据实验数据，绘制日光灯实验的电压相量图、电流相量图，根据基尔霍夫定律解释支路电流大于总电流，部分电压大于总电压的实验现象。 5.3、讨论改善日光灯功率因数的方法。为什么不采用串联电容的方法提高功率因数？ 5.4、讨论改善日光灯电路的功率因数的意义。,5、实验报告要求,2021/1/27,4、 实验注意事项,