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研究探索性实验 研究专题4 无功补偿与功率因数的提高 研究背景与目的 1、了解用电系统中进行无功补偿的原因和意义； 2、熟悉荧光灯电路的组成、工作原理，掌握并联电 容进行无功补偿的原理； 3、通过实验了解功率因数提高的方法； 4、探讨系统谐波对无功补偿的影响； 5、学习测量数据的处理，了解有理经验公式的求取 方法。 功率因数提高的意义 1)充分利用设备 S UI P U I cos S 1000VA cos 0.70 P 700W cos 0.95 P 950W 2)减少线路损耗 P UI cos I P U cos 2 cos小 I 大 P I R    U U I Z S 荧光灯工作原理 荧光灯由灯管、镇流器和启辉器组成。 启 荧灯管的结构示意图如图所示 在玻璃管内壁均匀涂有一层荧光粉，两端有灯丝，外涂氧化 物，其作用是发射电子。灯管内充有稀薄的惰性气体和水银 蒸汽等。由于灯管两端高压，灯管内气体电离，会放射紫外 线，照射到荧光粉上而发出荧光。 启辉器的结构示意图 启辉器由小型的充有惰性气体的辉光管并联一 个电容器构成。 辉光管内有一个倒U形电极， 由膨胀系数不同的两种金属制成。  并联小电容的作用是防止日光灯启动时的杂散 电波对外界的影响和干扰。 启 1、当日光灯接通电源后，电源把电压加在启辉器的两极之 间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使启辉器内的U 型动触片膨胀伸长而与静触片接通； 2、电源--灯丝--启辉器--灯丝--镇流器-- 电源构成了一个闭合回 路，使氧化物发出电子，氖气停止放电，U型动触片冷却收 缩，两个触片分离，电路自动断开； 3、在电路突然断开的瞬间，由于镇流器的电流急剧减小，会 产生很高的自感电动势，这个自感电动势与电源电压相加，形 成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而 产生弧光放电，产生紫外线。日光灯管内壁上的荧光粉吸收紫 外线的能量后，被激发而放出可见光，于是日光灯便成为电流 的通路开始发光了。 启 4、正常工作时，电源--灯丝--灯管--灯丝--镇流器--电源构 成了一个闭合回路，启辉器的作用是控制灯管的预热时间和 为镇流器提供一个瞬变电流；镇流器的作用是在日光灯启动 时产生瞬时高压，正常工作时降压限流。 实验方法 保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I 、功率 P 、功率因数cos φ与补偿电容C的关系。 实验设备 DG09；交流工频电源；交流电压表、电流表； 功率表；数字万用表。 DG09 日光灯线路板 工作台 实验线路 电容器（导纳） 注：gC为实际电容器C的电导 工作台 g为单位电容对应的电导 日光灯(整流器) ：30W、220V、cos φ＝0.46 实验任务 1、分别测量（1）镇流器 （2 ）灯管（3 ）两者串联 的