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电分实验-功率因数的提高

发布时间：2020-11-24 09:09:25 来源：文档文库

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深圳大学实验报告

课程名称：电路分析实验

实验名称：功率因数的提高

学院：

指导教师：

报告人：组号：

学号实验地点

实验时间：年月日

提交时间：

一、

实验目的

1．加深对提高功率因数意义的认识。

2．了解提高功率因数的原理及方法。

二、实验原理

一般的用电设备多属干性负载，且功率因数cosφ较，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式P=UIcosφ可知，当负载功率和电压一定时，其功率因数越低，则要求供电电流越大。这将导致电源的利用率不高及增加输电线路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容C，如图3-23所示。其原理可用相量图（图3-24）说明。

在并入电容C之前，总电流I = I1，U与I的相位差φ由感性负载的阻抗角决定。并入电容C之后，由于U保持不变，故I1不变，但I=I1+IC，由图3-24（a）可见，总电流I以及U与I的相位差φ'均变小了，即提高了功率因数cosφ'。

若加大电容值，且选择恰当，则可使U与I相同，如图3-24（b）所示，这时φ'=0，cosφ'=1，总电流降至最小值。若继续加大电容值，IC将会更大，如图3-24（c）所示，这时电流I超前于电压U，电路变为容性，cosφ'反而降低，总电流I变大。

最后顺便指出，由于在试验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，但因其损耗值甚微，故一般忽略不计。

二、实验容：

任务一

研究不同的电容值对功率因数的影响

（1）按图3-23接线，图中感性负载为图3-25（a）所示。其中R元件箱（一）EEL-51，取值200Ω（200Ω/8W）的电阻（注意：取该电阻需用试验台上的交直流转接插孔）；电感线圈用互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=57Ω、L=0.6H；C为元件箱（二）EEL-52的电容箱，先取C=0；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在0~10.17μF之间改变，按表格中的电容值取各个点，记录I、P、cosφ于表3-21中。

三、数据处理分析

负载为电阻和电感线圈
C/uF	I/mA	φ	Cosφ（λ）	P/W
0	0.099	36.87	L0.80	2.30
0.47	0.096	34.92	L0.82	2.31
1	0.094	31.79	L0.85	2.32
1.47	0.092	29.54	L0.87	2.32
2.2	0.089	25.84	L0.90	2.33
2.67	0.088	23.07	L0.92	2.33
3.2	0.086	19.95	L0.94	2.34
3.67	0.085	16.26	L0.96	2.35
4.3	0.084	14.07	L0.97	2.35
4.77	0.084	11.48	0.98	2.36
5.3	0.083	11.48	0.98	2.37
6.5	0.084	11.48	0.98	2.37
7.5	0.086	16.26	C0.96	2.39
7.97	0.088	19.95	C0.94	2.39
10.17	0.096	31.79	C0.85	2.42