三相电源相的判别及负载功率因数的测定.docVIP

实验十三 三相电源相序的判别及负载功率因数的测定一、 实验目的? (1) 掌握三相交流电路相序的测量方法；? (2) 熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。二、 实验原理? 1. 相序指示器? 相序指示器如图13-1所示，它是由一个电容器和两个瓦数相等的白炽灯联接成星型不对称电路，且无中线。它可用来指示三相电源的相序。? 在图13-1电路中，设为三相对称电源相电压，中性点电压为:????????????????????????? ?????????????? ????? ? 设:??????? ? 可见B相的白炽灯比C相的亮。? 综上所述，用相序指示器指示三相电源相序的方法是：令连接电容器的一相为A相，那么，白炽灯较亮的一相是B相，较暗的一相是C相。2. 负载的功率因数? 在图13-2电路中，负载的有功功率P=UIcosφ 其中cosφ 为功率因数，功率因数角φ=arctan(XL-XC)/R。　????????????? ? (1) 当 XLXC?，0cosφ 1（滞后），为感性负载；? (2) 当XLXC?， 0cosφ 1（超前），为容性负载；? (3) 当XL=XC，cosφ ＝1，为电阻性负载。可见，功率因数的大小和性质由负载参数的大小和性质决定。三、实验设备? (1) 交流电压表、电流表、功率表和功率因数表；? (2) 40W白炽灯2个，电容器1个，电感线圈1个；? (3) 三相调压器（输出可调三相交流电压）。四、实验内容? (1) 测定三相电源的相序? 1) 按图13-1接线，图中，C＝2.5μF，RA、RB为两个220V、40W的白炽灯，输出为电压220V的三相交流电压，测量电容器、白炽灯电压和中性点电压UN N，,观察灯光明亮状态，作好记录。设电容器一相为A相，试判断B、C 相。 ? 2) 将电源线任意调换两相后，再接入电路，重复步骤(1)，并指出三相电源的相序。 ? (2) 负载功率因数的测定? 按图13-2接线，阻抗Z用电阻（220V、40W白炽灯）、电感线圈（220V、40W镇流器）和4.7μF电容串联，将测量数据记入表13-1中。 ? (3) 按图13-2接线，将上述电阻、电感、电容并联，将调压器电压调至它们所能承受的额定电压值。测量表13-1所需数据，并记录之。?表13-1??????????? 测定负载功率因数数据负载情况U(V)I(A)P(W)cosφ负载 性质计算　φsinφcosφR、L、C串联　　　　　　　　R、L、C并联　　　　　　　　五、实验注意事项? 每次改接线路都必须先断开电源；六、预习与思考题? (1) 在图13-1电路中，已知电源相电压为220V，试计算电容器和白炽灯的电压；? (2) 什么是负载的功率因数？它的大小和性质由谁决定？? (3) 测量负载的功率因数有几种方法？如何测量？七、实验报告要求? (1) 根据实验1的实验数据和现象，简述相序指示器的相序检测原理；? (2) 根据表13-1中电压、电流、功率三表测量的数据，计算出功率因数cosφ，并与功率因数表的读数比较，分析误差原因；? (3) 根据表13-1的数据，分析负载性质对功率因数cosφ的影响。?