桂电电路分析实验~上课用功率因数的提高实验

1、实验三实验三 功率因数的提高功率因数的提高一、实验目的一、实验目的 理解改善电路功率理解改善电路功率因素的意义并掌握提因素的意义并掌握提高功率因素的方法。高功率因素的方法。二、实验器材二、实验器材台式万用表台式万用表 1台台交流信号源交流信号源 1台台问题的提出问题的提出：日常生活中很多负载为感性的，日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。其等效电路及相量关系如下图。 uiRLRuLu1 .电源输出的功率称为视在功率电源输出的功率称为视在功率S，为有所区别，其单位，为有所区别，其单位不用瓦特，而用伏安（不用瓦特，而用伏安（VA）。）。2.电阻消耗的功率有功功率电阻消耗的功率有

2、功功率P，单位为瓦特（，单位为瓦特（W）。）。3.电感吸收的功率为无功功率电感吸收的功率为无功功率Q，单位为乏（，单位为乏（var），无），无功功率并不做功，会返还回电源。功功率并不做功，会返还回电源。视在功率视在功率S 、有功功率、有功功率P、无功功率、无功功率Q三者的关系三者的关系PQS22QPS其中其中COS =P/S即为功率因素即为功率因素 功率因素功率因素由负载性质决定。与电路的由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。无关。：(1)提高发、配电设备的利用率；提高发、配电设备的利用率；(2)减少输电线路的电压降和功率损失。减少输

3、电线路的电压降和功率损失。例：某电器功率因素为例：某电器功率因素为0.5，实际消耗，实际消耗的有功功率为的有功功率为1千瓦，就需要千瓦，就需要2千伏安千伏安的发、配电设备，如果功率因素提高的发、配电设备，如果功率因素提高到到1，就只需要，就只需要1千伏安的发、配电设千伏安的发、配电设备，成本和损耗大大下降。备，成本和损耗大大下降。提高功率因数的原则提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压至负载上的电压U和负载的有功功率和负载的有功功率P不变。不变。提高功率因数的方法提高功率因数的方法:uiRLRuLu并电容并电容C四四.实验内

4、容实验内容1.测定测定RL串联电路的有功功率、无串联电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。功功率、视在功率和功率因数。uiRLRuLu（1）信号源设置为正弦波、频率）信号源设置为正弦波、频率2KHz，有效值，有效值5Vrms，R=200，电感为电感为51mH。（2）用台式万用表）用台式万用表ACV档测量档测量RL电路输入端实际输入电压有效值。电路输入端实际输入电压有效值。 实际输入电压有效值与信号源设实际输入电压有效值与信号源设置的电压值置的电压值5Vrms有误差，因此必有误差，因此必须用万用表实际测量！须用万用表实际测量！i总总RLRuLu信号源 用万用表用万用表ACV档位测量电路输

5、入档位测量电路输入端实际输入电压有效值端实际输入电压有效值U总总U总总（3）用台式万用表）用台式万用表ACV档测量电阻档测量电阻两端电压有效值。两端电压有效值。i总总RLRuLu信号源（4）用台式万用表）用台式万用表ACA档测量输档测量输入电流的有效值入电流的有效值i总总。（测电流必须（测电流必须串联！）串联！）i总总RLRuLuA信号源U 总总(V) UR (v) 总总(mA)有功有功功率功率P (W)视在功视在功率率S(VA)功率因素功率因素COS 有功功率有功功率P= UR* UR /R视在功率视在功率S=U总总xI总总功率因素功率因素COS = P/S2.测定电路并联电容后的有功功率、

6、无测定电路并联电容后的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。功功率、视在功率和功率因数。电容电容C=0.1uFuiRLRuLuC特别提醒：测量电流时，万用表必特别提醒：测量电流时，万用表必须串联进电路！须串联进电路！i总总RLRuLuA信号源CU 总总(V) UR (v)总总(mA)有功功率有功功率P (W)视在功率视在功率S(VA)功率因素功率因素COS 重复再测量一次，对比两重复再测量一次，对比两组数据及功率因素变化情况。组数据及功率因素变化情况。实验报告要求实验报告要求1、计算所测量参数。、计算所测量参数。2、计算所测量参数的理论值。、计算所测量参数的理论值。3、计算使该、计算使该RL串联电路功率因素串联电路功率因素达到达到1所需要的电容大小。所需要的电容大小。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰