大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)：交流電路功率因素與三相交流電.ppt

三相交流電與功率因素 浙江大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心 正弦交流電在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 科研和日常生活中與我們息息相關(guān) 其性質(zhì)與直流電有很大的不同 其電流 電壓除了有幅值 一般以有效值表示 的關(guān)系外還存在著相位關(guān)系 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 學(xué)習(xí)測量交流功率及功率因數(shù)的方法 2 學(xué)習(xí)使用各種交流電表 3 學(xué)習(xí)三相電源 掌握星形 三角形的供電方式 二 實(shí)驗(yàn)原理 1 功率因素圖1是一個電阻R與電感L串聯(lián)再與電容C并聯(lián)的交流電路 各分段電壓和總電壓的關(guān)系 或并聯(lián)支路的分電流和總電流的關(guān)系 都不能用代數(shù)和來處理 而必須用矢量和來處理 有如下關(guān)系式 如果用I1作為相位的參考方向 圖2是它們之間的相位矢量圖 由圖可見I1與同相 而純電感L上電壓比I1超前 合成的是總電壓的幅值 是I1落后的相位角 但在大多數(shù)電路中 常常使用交流異步電動機(jī) 電焊機(jī)以及日光燈等 都是電感性負(fù)載 這時COS 1 電流滯后于電壓 角 它意味著電源除了向負(fù)載提供平均功率而轉(zhuǎn)換為其他形式的能量 熱能 機(jī)械能等 外 還有一部分無功功率要不斷往返于電源與負(fù)載之間 為盡量減少電路中的無功功率 我們必須要適當(dāng)提高電路功率因數(shù) 2 提高功率因數(shù)常用的方法 提高功率因數(shù) 常用的方法就是在靠近感性負(fù)載端并聯(lián)電容器 其電路圖如圖1所示 由相量圖3可知原感性負(fù)載電流滯后于電壓 1 當(dāng)并聯(lián)電容以后 只要電容的大小選擇得當(dāng) 就可以使并聯(lián)電容以后的總電流小于原來電感中的電流 使 2 1 使功率因數(shù)得到提高 三 實(shí)驗(yàn)儀器裝置 四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 日光燈的組裝日光燈是典型的感性負(fù)載電路 按線路完成連線 要求能點(diǎn)亮燈管即可 接線如下 三用表的連接過程演示 3 并聯(lián)電容提高功率因數(shù)將電容并入日光燈電路 按圖中虛線所示 觀察三用表的指示 運(yùn)用公式 3 解出并聯(lián)電容后的功率因數(shù) 進(jìn)行比較 實(shí)驗(yàn)的所有數(shù)據(jù)填入下表 4 三相交流電路 選做 三相交流電是目前使用廣泛的供電方式 常見的是采用以三相相序A B C為順序 相位互差1200的正弦交流電組合在一起進(jìn)行供電 三相交流電的負(fù)載常用的有 星形 三角形 其示意圖如下 由負(fù)載的不同又分成 對稱負(fù)載 和 不對稱負(fù)載 在星形負(fù)載中還有有中線與無中線的區(qū)分 由電工原理可知 對星形電路而言 A線電壓是相電壓的倍 線電流 相電流 B對稱負(fù)載時星形電路中線電流為另 而不對稱負(fù)載電路中線電流不為零 對三角形電路而言 線電壓 相電壓 線電流等于相電流的倍 1 測量星形電路三相四線制電源的相 線電壓 電流 2 測量星形電路三相四線制電源對稱負(fù)載電路 有中線和無中線時的各電量 3 測量三角