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      1. 日光燈實驗報告 - 下載本文

        2 ?r

        2 在r、l、c串聯電路中,各元件電壓之間存在相位差,電源電壓應等于各元件電壓的相

        量和,而不能用它們的有效值直接相加。 電路功率用功率表測量,功率表(又稱為瓦特表)是一種電動式儀表,其中電流線圈與負載串聯,(具有兩個電流線圈,可串聯或并聯,以便得到兩個電流量程),而電壓線圈與電

        源并聯,電流線圈和電壓線

        方法與電動式功率表相同,電壓、電流量程分別選500v和3a。 2、提高感性負載功率因數的研究 供電系統由電源(發電機或變壓器)通過輸電線路向負載供電。負載通常有電阻負載,如白熾燈、電阻加熱器等,也有電感性負載,如電動機、變壓器、線圈等,一般情況下,這

        兩種負載會同時存在。由于電感性負載有較大的感抗,因而功率因數較低。 圈的同名端(標有*號端)必須連在一起,如圖3-1所示。本實驗使用數字式功率表,連

        接 若電源向負載傳送的功率p?uicos?,當功率p和供電電壓u一定時,功率因數cos?越低,線路電流i就越大,從而增加了線路電壓降和線路功率損耗,若線路總電阻為rl,則線路電壓降和線路功率損耗分別為?ul?irl和?pl?i2rl;另外,負載的功率因數越低,表明無功功率就越大,電源就必須用較大的容量和負載電感進行能量交換,電源向負載提供有功功率的能力就必然下降,從而降低了電源容量的利用率。因而,從提高供電系統的經濟效益和供電

        質量,必須采取措施提高電感性負載的功率因數。 ??cos?? pui 計算。 本實驗的電感性負載用鐵心線圈,(日光燈鎮流器)電源用220v交流電經自耦調壓器調壓供電。

        三.實驗設備 1.交流電壓表、電流表、功率表(在控制屏) 2.自耦調壓器(輸出可調的交流電壓) 3.neel—17(或eel—52、eel—55或meel—001、meel—02)—30w鎮流器,630v/4.3

        μf電容器,電流插頭,40w/220v白熾燈,30w日光燈 四.實驗內容

        1.測量日光燈電路 日光燈電路如圖3-2所示,功率表的連接方法見圖3-1,交流電源經自耦調壓器調壓后向負載日光燈供電。將電壓u調到220v,測量日光燈管兩端電壓ur、鎮流器電壓url和總電

        壓u以及電流和功率,并記入自擬的數據表格中。 2.提高感性負載功率因數實驗 按圖3-2組成實驗電路經指導老師檢查后,按下按鈕開關,調節自耦變壓器的輸出電壓為220v,記錄功率表、功率因數表、電壓表和電流表的讀數,接入電容,從小到大增加電容值,記錄不同電容值時的功率表、功率因數表、電壓表和電流

        表的讀數,并記入表3-1中。實210v,以便對實驗數據進行比較。 驗中用電流取樣插頭測量三個支路的電流。在實驗過程中,一直要保持負載電壓u2等于 注意:日光燈啟動時電流較大(約0.6a),工作時電流約為0.37a,注意儀表量程選擇。 五.實驗注意事項 1.通常,功率表不單獨使用,要有電壓表和電流表監測,使電壓表和電流表的讀數不超

        過功率表電壓和電流的量程;

        2.注意功率表的正確接線,上電前必須經指導教師檢查; 3.自耦調壓器在接通電源前,應將其手柄置在零位上,調節時,使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接實驗負載或實驗完畢,都必須先將其旋柄慢慢調回零位,再斷電源。必

        須嚴格遵守這一安全操作規程。 

        六.預習與思考題

        1.自擬實驗所需的表格;

        2.參閱課外資料,了解日光燈的電路連接和工作原理; 3.當日光燈上缺少啟輝器時,人們常用一根導線將啟輝器插座的兩端短接一下,然后迅

        速斷開,使日光燈點亮;或用一只啟輝器去點亮多只同類型的日光燈,這是為什么?

        4.了解功率表的連接方法; 5.了解自耦調壓器的操作方法。 6.電感性的負載為什么功率因數較低?負載較低的功率因數對供電系統有何影響?為什么?

        7.為了提高電路的功率因數,常在感性負載上并聯電容器,此時增加了一條電流支路, 試問電路的總電流是增大還是減小?此時感性負載上的電流和功率是否改變?

        8.提高線路功率因數為什么只采用并聯電容器法,而不用串聯法? 七.實驗報告要求 1.根據實驗1的數據,計算鎮流器的參數(電阻r和電感l);

        2.根據實驗2的數據,畫出各個電壓和電流的相量圖,說明各個電壓之間的關系。 3.根據實驗2數據,計算出日光燈和并聯不同電容器時的功率因數,并說明并聯電容器對功率因

        數的影響。繪制出功率因數與所并電容的曲線,所并電容是否越大越好? 4.根據表3-1中的電流數據,說明 i=ic+irl嗎?為什么? 7.畫出所有電流和電源電壓的相量圖,說明改變并聯電容的大小時,相量圖有何變化? 8.根據實驗2數據,從減小線路電壓降、線路功率損耗和充分利用電源容量兩個方面說明提

        高功率因數的經濟意義。

        9.回答思考題6、7、8。篇五:日光燈實驗 實驗報告 課程名稱:電網絡分析實驗 指導老師:姚纓纓 成績:__________________ 實驗名稱:耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 實驗類型:研究探索型同組學生姓名:________ 一、實驗目的和要求(必填) 二、實驗內容和原理(必填) 三、主要儀器設備(必填) 四、操作方法和實驗步驟 五、實驗數據記錄和處理 六、

        實驗結果與分析(必填) 七、討論、心得 一、實驗目的和要求?

        1.學習電感線圈的直流電阻和自感的測量方法 2.學習交流電路中耦合電感線圈的互感系數的測量方法 3.了解間接測量中測量誤差的傳遞方式

        4.對各種測量方案進行比較,學會選擇電路參數測定的最佳方案 二、實驗內容和原理 ? 三、主要儀器設備

        1.數字萬用表 2.電工綜合實驗臺 3.dg10互感線圈實驗組件 4.dg11單向變壓器實驗組件 四、操作方法和實驗步驟?

        方案1:二次側開路伏安法,11’接交流電源,22’開路,測量i1,u1,u2,然后交換位置

        方案2、 3:正向串聯/反向串聯伏安法測量 方案4: 2三表法測量線路: 實驗名稱:耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 姓名:劉震 注意 學號:3130104721 1.線圈用漆包銅線繞制而成, 通過不同電流時所引起的發熱程度不同,這將影響線圈的直流電阻值。 各實驗任務的實驗先后順序,會影響線圈的通電時間,并最終對實驗結果產生影響。

        方案上要預先考慮直流電阻在實驗過程中的變化對最終結果的影響,并考慮如何減小這種影響。

        五、實驗數據記錄和處理? 1.直流法測r1、r2

        u1=2.83v i1=155.3ma;r1=u1/i1=18.2ω u2=3.98v i2=151.5ma;r2=u2/r2=26.3ω l1=1/w*√(u1/i1(1))^2-r1^2)=1/314*√(5.13/0.163)^2-18.2^2)=0.08177h l2=1/w*√(u1/i1(2))^2-r2^2)=1/314*√(5.13/0.189)^2-26.3^2)=0.02137h m12=u2k/wi1=0.825/(314*0.163)=0.01612h m21=u1k/wi2=0.958/(314*0.189)=0.01614h

        m1=(m12+m21)/2=16.13mh 正向串聯測互感: m2=1/314*(√((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2))-(0.08177+0.02137)=0.03175h=31.75mh 正反向串聯法測互感: m4=1/628*[√((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2)- √

        ((15.19/0.297)^2-(18.2+26.3)^2)=0.02730h=27.30mh 4.三表法測量l1、l2 測量l1:r0=p/i^2=16.17ω z=u/i=30.83ω x0=√(z^2-r^2)=26.24ω l=(1/w)*x0=83.60mh 測量l2:r0=p/i^2=25.78ω z=u/i=27.93ω x0=√(z^2-r^2)=26.24ω l=(1/w)*x0=34.28mh

        六、實驗結果與分析?

        1.查表知直流電壓表與直流電流表的測量精度均為0.5級 則du1=0.5%*2.83v=0.01415v di1=0.5%*0.1553a=0.0007765a du2=0.5%*3.98v=0.0199v di2=0.5%*0.1515a=0.0007575a 2. 查表知交流電壓表與交流電流表的測量精度均為0.5級 則du=0.5%*5.13v=0.02565v di1(1)= 0.5%*0.163a=0.000815a di1(2)= 0.5%*0.189a=0.000945a du2(1)=

        0.5%*0.825v=0.004125v du2(2)= 0.5%*0.958v=0.00479v 3.對開路電壓法的誤差分析

        由 得dr1= 0.2ω dr2=0.3ω 由 得dl1=2.26mh dl2=7.21mh 由 得dm12=0.16mh dm21= 0.16mh 誤差分析: 由實驗結果可以看出本實驗存在一定誤差,開路電壓法測量l2時誤差較大。測量r1,r2,l1,m時,誤差較小。三表法測量得到的自感與開路電壓法較為接近,而正向串聯法和

        正反向串聯法測得的互感與開路電壓法測得的互感差距較大。 由計算公式及誤差傳遞公式可以看出, 正反串聯法測互感由于減去了中間變量 l1、 l2, 使系統誤差大大減小。如果測量時能夠保持電壓(電流)的大小不變,并使用同一電壓(電

        流)表在同一量程下測量,則可保證電壓(電流)的基本誤差性質相同,這時上式中某些小

        括號內的后兩項與第一項之間就可以相互抵償,從而使總誤差減小。 實驗的主要誤差分析如下所述: 1. 電流表、 電壓表存在有儀表誤差,交流電源的不穩定造成的誤差; 2. 線圈用漆包銅線繞制而成,通過不同電流時所引起的發熱程度不同,這將影響線圈的直流電阻值 3. 各實驗任務的實驗先后順序,會影響線圈的通電時間,進而導致線圈發熱程

        度不同,等效電阻r的不同,并最終對實驗結果產生影響; 最終結果(取開路電壓法的值): r1=(18.2±0.2)ω r2=(26.3±0.3)ω l1=(81.77±

        2.26)mh l2=(21.37±7.21)mh m1=(16.13±0.16)mh 七、討論與心得

        1.討論 互感實驗用的電感能不能作為下一次日光燈實驗備用方案的負載? 我的想法:將電感正向串接,用16v變壓器輸入,需要同時串接電阻。經多次仿真結果顯示能將最佳補償點控

        制在7μf左右,同時功率表讀數在1.2w左右,電阻的功率也沒有超過1w。 另外,使用此方案,初始的功率因數高達0.9,雖然能看出補償效果,但是效果實在不

        明顯。如果要減小電阻,增大補償效果,最佳補償點需大于8μf。 與同學們討論的結果是,使用小電感小電阻串聯,并使用變壓器提供電源的方式具備可行性,但存在不足,有同學計算出如果要將初始功率因數控制在0.8以下,而且最佳補償點在8μf的話,需要460mh的電感。





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