实验2、功率因数的提高(含数据)上课讲义
功率因数的提高实验报告数据
功率因数的提高实验报告数据
本次实验旨在探究影响电机功率因数的因素，观察不同变位、电压调节等方法对功率
因数的影响。
实验装置为电动机模拟系统，其由上游高压发电机、起动系统和低压供电电机组成，
可以通过控制上游高压发电机频率调节电压，使用起动系统控制电机变位。
实验结果表明，当变位率从3/4位置（低变位）至2/2位置（高变位）时，功率因数
由0.7提升至0.9左右，表明变位调节可以有效改善电机的功率因数；而电压调节率从
380V至420V时，功率因数从0.81降至0.71，表明增加电压会降低电机的功率因数。
实验数据还表明，在变位及电压调节率变化时，运行效率也会相应变化，当变位率增
加时，运行效率会随之提高；而当电压调节率增加时，运行效率会降低。
此外，实验还发现，当电机运行于低变位且高电压状态时，功率因数最高可达到0.93，这也符合经典电机原理：处于低变位及高电压条件下，电机的功率因数最高。
总之，本次实验可以有效地探讨影响电机功率因数的因素，并验证电机受到变位和电
压干扰时功率因数的变化规律。
今后，可以深入实验，以进一步促进电机的功率因数提高。
日光灯电路和功率因数的提高 优质课件
I D 镇流器
I C URL
S2
U
C
日光灯灯管
UR
启动器
N
电容 μF 0 1.0 2.2 4.7
U(V)
测量数据 I(A) ID(A) IC(A)
P(W)
计算 cosφ
S1
U*I*W来自I D 镇流器
I C URL
S2
U
C
N
日光灯灯管
UR
启动器
四、实验说明 电源↓
实验元件↓
电路联接↓
电源正极→功率表电流线圈→电流测量插孔→镇流器→日光灯→电源负极
将启动器与灯管并联↓
接好功率表的电压线圈↓
接好电容器支路↓
交流电压与电流的测量↓
作业：实验报告——按照实验报告要求
注意事项：
交流电路实验，注意安全！
操作中要严格遵守先接线，后通电； 先断电，后拆线的原则。
日光灯电路和功率因数的提高
吾生也有涯，而知也无涯
一、实验目的
1、了解日光灯的工作原理，学会联接日光灯电路 2、了解提高功率因数的意义和方法 3、学会使用功率表
二、实验原理
1、日光灯电路工作原理
S
I
镇流器
U
U RL
U
日光灯启动电路
日光灯灯管
UR
启动器
N
三、实验步骤
1、按图接好线路，检查无误后，接通电源，点亮日光
灯，观察日光灯的启动过程。
2、测量日光灯电路的端电压U、灯管两端的电压UR、 镇流器两端电压URL、电路电流I、日光灯电流ID和电 路总功率P，并计算功率因数cosφ，将数据填入表中。
电路原理实验02功率的测量及功率因数的提高
电路原理实验02功率的测量及功率因数的提高电路原理实验02功率的测量及功率因数的提高装订线中北大学电工电子实验教学中心实验报告课程名称：__________________________ 实验题目：_____________________________班级：_____________ 学号：____________ 姓名：____________ 指导老师：__________一、实验目的：1、研究正选稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2、掌握RC 串联电路的向量轨迹及其作为移相器的应用。
3、掌握日光灯线路的链接。
4、理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、实验任务1、日光灯线路接线与测量2、并联电路——电路功率因数的改善三、实验仪器1、交流电压表2、电流表3、功率表4、功率因数表5、三相电源6、EEL—17组件7、30W镇流器8、400V/4电容器9、电流插头10、30W日光灯四、相关知识注：与本实验相关的理论、知识点五、实验步骤一、日光灯线路接线与测量电路图按图组成线路，检查后按下闭合按钮开关，调节自耦调压器的输出,使其输出电压缓慢增大，电压调至220V，记录表一中的相关数值，并验证电压、电流相量关系。
（电容断开）二、并联电路——电路功率因数的改善电路图线P(W)I(W)U(W)U L(V)U A(V)正常工作值表二并联电路——电路功率因数的改善电路数据记录表电容测量数值值P(W)U(V)I(A)I C(A)I L(A)0.4711.472.22.673.23.674.3七、总结。
《功率因数的提高》课件
实施效果：经 过实施功率因 数提高方案， 该工厂的能源 消耗量大幅降 低，运营成本 也得到了有效
控制。
案例二：某小区的电力系统的功率因数提高
案例背景：某小区的电力系统存在功率因数低的问 题，影响了电力系统的效率和稳定性。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
解决方案：采用无功补偿装置，提高电力系统的功 率因数。
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实施过程：对小区的电力系统进行改造，安装无功 补偿装置，并进行调试和运行。
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采用无功补偿装 置
提高设备负载率
合理选择电动机：根据实际需要选择合适的电动机，避免过大或过小 提高设备的运行效率：对设备进行定期维护和保养，确保设备正常运行 调整负载：根据实际情况调整负载，避免空载或过载运行 采用无功补偿装置：通过无功补偿装置提高功率因数，降低无功损耗
无功补偿装置的应 用
并联电容器补偿
串联电容器补偿 的原理
串联电容器补偿 的优点
串联电容器补偿 的应用场景
串联电容器补偿 的注意事项
混合补偿方式
定义：将并联电容器和串联电抗器同时使用，以实现无功补偿的方式 优点：可以根据负载的感性或容性无功功率进行补偿，提高功率因数 应用场景：适用于负载变化较大、谐波干扰较严重的场合
注意事项：需要合理选择电容器和电抗器的参数，以避免谐振和过补偿现象的发生
功率因数。
功率因数与电路 效率的关系：功 率因数越高，电 路的效率就越高， 电能利用率也就
交流电路参数测定与功率因数提高(实验讲稿)
I ， cos ↘ C ↘， I C ↗， ↗， (-)容性↗
荧光灯支路的所有量（I、U、P）保持不变 I， cos 1
ULR ULr IC
UL I
I
cos
ILR C* C
LR
UR
Ur
荧光灯电路参数的计算方法
cos LR
PLR U LR I LR
或
或
cos LR
Rr
R r 2 2fL2
ULR ULr UL
R
PR 2 I LR
R
UR I LR
1 2f
r
Pr 2 I LR
L 有三种求法：
（1） Z Lr
LR
L
2 Z Lr r2
U Lr I LR
UR
Ur
ILR
（2） LR arccos
PLR U LR I LR
2 r 2 Lr
P A P B P C 总 P
U* I*
二瓦 图 11-4 三相交流电路实验接线图
2
QL PLR tan LR
Pr I LR
2
L
QL 2fI LR
（3） U
2 L
U
2 Lr
U U
L
XL 1 UL 2f 2f I LR
1
三相交流电路
(a)Y 形联接 图 11-1
(b) 形联接 三相负载的联接方式
图 11-2 三瓦计法 三相四线制电路： 通常采用三瓦计法，特殊也 可以用二瓦计法（三相星形对 称）
交流电路参数测定与功率因数提高
*U
ILR
I* ~220V
W
A
IC
功率因数提高 ppt课件
U
P UI RL cosL
P UI cos
L I
IC U X C U C
IC
IRL
UC
U
P
cos
L
sin
L
U
P
cos
sin
I&
+R
U& L
-
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
I&C
+
U&R -
C
+
U&L
-
UC
U
P
cos L
sin L
U1
IC 0.52 0.42 0.3A
XC
U1 IC
250 0.3
833.3Ω
UL
2
IC I
U
300V
XL
UL I
300 0.5
600Ω
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
已知： 104 rad/s,Ui 10V, L 60mH, C 0.25F, 例6 r1 300,求r2 ?时，a、b端开路电压U&0和U&i
IC
U
I IRL
呈电感性
cos 1
工程上一般将功 率因数提高到 0.85~0.95。
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
IC
IC
U
IU
I
IRL
IRL
呈电阻性
cos 1
工程上很难补 偿到1，电力系统中 应尽量避免补偿到1。
呈电容性
提高功率因数公开课教案
课题：功率因数提高课型：教学目的要求：知识目标：1、提高功率因数意义；2、提高功率因数方法；技能目标：熟悉电流表、电压表的使用。
教学重点、难点：教学重点：提高功率因数方法教学难点：提高功率因数并联电容的选取方法。
教学分析：本次课首先通过对RL串联电路在没有并联电容和并联不同电容的情况进行测试。
然后对测试数据进行分析，得出并联电容能提高电路的功率因数的结论。
然后说明提高功率因数的意义。
在此基础上进一步讨论并联电容的选取方法，最后通过例题巩固所学知识，达成本次课的教学目的。
复习、提问：1、有功功率、无功功率、视在功率的概念及计算公式分别是什么？2、什么叫功率因数？教学过程：提问：我们已经学习有功功率、视在功率、无功功率和功率因数的概念。
并且由功率三角形知道：有功功率与功率因数有一定的关系。
功率因数对于电能质量有一定的关系。
功率因数越高电能质量越好，那么功率因数能不能有办法提高呢？先让我们做一个实训：一、实训操作：课内实训项目：功率因数提高实训提示注意事项，做好电路图的连接示范，按照实训操作单对项目1进行连接测试并作好记录。
二、对操作结果进行分析：通过提问引导学生对以下六个问题进行讨论。
（1）并联电容后，I L 改变了吗？变大还是变小了？为什么？（2）并联电容后，通过计算P 改变了吗？变大还是变小了？为什么？（3）并联电容后，I 改变了吗？变大还是变小了？为什么？（4）并联电容后，Q 改变了吗？为什么？（5）C 能否串联在电路中？（6）cos ϕ能否提高到1？分析：（1）根据实训数据，未并电容前后，I L 始终不变。
因为U 、R 、X L 均没有变化。
因此得： 结论一：在并联电容前后，电路原工作状态不会改变，即本身参数不能改变。
（2）由于I L 始终不变，根据有功公式P=I 2R ，得：在并联电容前后，有功功率P 也没有。
并联电容后线路电流：L C I I I =+●●●（3）观察实训测试数据，我们发现L I 在并联电容前后始终保持不变，但发现在并联了电容后总电流I 下降，而cos P UI ϕ=，所以cos ϕ升高。
电工基础实用教程3-8功率因数的提高简明教程PPT课件
又
P (tan 1 tan ) U
U IC U C 2 fCU XC
所以
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU
电 工 基 础
例题3.8.1 有一感性负载，它的功率 P=10kW，cosΦ 1=0.5,接在工频220V电源 上。 （1）将功率因数提高到0.9，求并联的电容 值； （2）比较并联电容前、后电路的电流。
电 工 基 础
解： （1）未并电容前，cosΦ 1=0.5， Φ 1=60°，tanΦ 1=1.73 。 并联电容后，cosΦ=0.9，Φ =25.6°, t anΦ =0.48 。
电 工 基 础
由公式（4-4-8）得
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU 10 103 (1.73 0.48) 8.2 104 F 820 F 2 314 220
(2)未并电容前电路电流为
P 10 103 I1 91A U cos 1 220 0.5
并联电容后，线路电流为
P 10 103 I 51A U cos 220 0.9
减小了许多
电 工 基 础
3.8 功率因数的提高
一、提高电路功率因数的意义 首先，可以提高电源设备的有功出力。
其次，减小供电线路的功率损失和电压 降损失 。
电 工 基 础
二、并联电容提高线路的功率因数
ห้องสมุดไป่ตู้
电 工 基 础
图3-8-1（a）所示是一个感性电路并联电容后的电路, 并联电容后的电路相量图 如图3-8-1（b）所示， 由相量图可以看出
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实验2、功率因数的提高(含数据)
功率因数的提高
一. 实验目的
1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。
2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。
3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。
二. 实验内容
1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1
分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。
图5-1
2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。
逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。
Z
图5-2
表5-2 电感阻抗L两端并联电容C测得数据电容测量数据
uF U(V) I(mA) I
RL (mA) I
C
(mA) P(W) cosφ
2 90 302.8 356.
3 57.5 7.05 0.257
4 90 250.0 356.3 113.2 7.06 0.313 6 90 199.8 357.2 169.9 7.10 0.393 8 90 148.7 354.7 230.1 7.07 0.529
10 90 114.5 355.3 286.9 7.10 0.691
11 90 104.5 354.6 315.5 7.12 0.757
12 90 101.4 357.9 343.8 7.10 0.782
12.5 90 103.3 355.4 358.0 7.15 0.776
13 90 104.4 355.2 372.5 7.16 0.758
表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据电容测量数据
uF U(V) I(mA) I
RL (mA) I
C
(mA) P(W) cosφ
2 90 109.1 111.0 56.2 9.66 0.9838
4 90 134.2 111.0 115.2 9.59 0.7940
6 90 174.2 111.0 171.
7 9.63 0.6142
8 90 224.1 111.1 230.1 9.65 0.4785
10 90 275.6 111.1 287.4 9.72 0.3919
11 90 301.5 111.0 315.8 9.69 0.3571
12 90 332.2 111.1 346.6 9.77 0.3268
12.5 90 343.7 110.8 361.2 9.62 0.3110
13 90 357.5 110.7 373.3 9.61 0.2987
三.注意事项
1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。
2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。
每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。
必须严格遵守这一安全操作规程。
四.实验设备
（1）功率表 1只
（2）数字万用表 1台
（3）电量仪 1台
（4）白炽灯 1只 40W /220V
（5）电感线圈 1只
（6）电容器 5只 0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V
五.实验报告要求
1．完成表格中的数据计算。
2. 以电容C的值为自变量，绘制cosφ曲线。
此处cosφ是指负载端的功率因数，包括电容器。
3. 根据一组实验数据分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。
4．讨论改善电路功率因数的意义和方法。
1.数据计算见表格；
2.根据表5-2和表5-3绘制出C-cosφ散点图，并进行三次样条插值得到C-cosφ曲线。
图5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串
联后两端并联电容C电路的C-cosφ曲
线
图5-4 电感阻抗L两端并联电容C
电路的C-cosφ曲线
3.选择表5-2中第4组数据
4.1）为了最大程度利用发电机的容量。