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文档简介

实验六日光灯电路设计及功率因数的提高（设计性实验）一、实验目的1、掌握提高功率因数的意义及其方法2、深刻理解交流电路中电压、电流的相量关系，3、掌握实验设计的基本方法。二、设计要求以日光灯电路作为感性负载，要求电路的功率因数由0.4左右提高到0.8左右。图6.1原理图图6.2等效电路

是一个电感很大的感性负载。二者串联构成一个RL串联电路。当接通电源后，启辉器内双金属片与定片之间的气隙被击穿，连续发生火花，使双金属片受热伸张而与定片接触．于是灯管的灯丝接通。灯丝遇热后发射电子，这时双金属片逐渐冷却而与定片分开。镇流器线圈因灯丝电路突然断开而感应出很高的感应电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使管内气体电离产生光放电而发光。这时，启动器则停止工作。电源电压大部分降在镇流器上，镇流器起降压限流作用，30W或40W的灯管点燃后的管压降仅100V左右。镇流器在工作时，它有两部分功率的损耗，一部分是线圈电阻rCu的损耗：（铜耗）；另一部分是铁心损耗Pfe（铁耗）。用等效电阻r的功率损耗代替这两部分损耗，即则镇流器的等效感抗：

L为等效电感，ω=2πf所以，就整个日光灯电路来讲，可以用图6.2的等效串联电路来表示，其中R为灯管的等效电阻。电路所消耗的功率为：

为电路的功率因数。上式又可以写成：因此，测出电路的电压、电流和功率的数值后，即可求得电路的功率因数之值。功率因数较低的感性负载，并联适量的电容器可以提高电路的功率因数。当功率因数等于1时，电路呈现并联谐振，这时，电路的总电流最小。假定功率因数从提高到，所需并联电容器的电容值可按下式计算：

其中：

P——电路所消耗的功率(W)。用万用表欧姆挡直接测得镇流器线圈的电阻rcu.则镇流器的铜耗为，铁耗为。用万用表测出镇流器的端电压UrL，则镇流器的等效电抗：其等效电感为,其中。3、参考实验仪器与器材通用电学实验台、交流毫伏表、交流电流表、低功率因数表、数字万用表、镇流器、灯管、启辉器、电容器若干。四、实验注意事项1、正确使用仪表，注意仪表的量程；2、镇流器不能短路，否则将导致灯管损坏；3、安全用电，接通电源后，手切勿接触金属裸露部分。4、实验线路设计完后，需经老师检查同意，才能实验。

五、实验报告要求

1、画出具体实验线路和记录表格，计算相应的元件参数，拟出实验步骤；2、整理实验数据并根据所测数据算出日光灯电路的功率因数、等效电抗X、镇流器的等效电阻R及等效电感L值、镇流器的铁耗和铜耗；3、对实验结果出现的误差进行分析。※说明在这个实验中，用日光灯电路模拟RL串联电路，用并联电容的方法

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