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功率因数表的使用及相序测量--电路及电工仪表实验
发布时间：2017-06-15 点击次数：次
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27－1所示，它是由一个电容器和两个白炽灯按星型联接的电路，用来指示三相电源的相序。
在图27－1电路中，设
、
、
为三相对称电源相电压，中点电压
设
，
代入上式得：
则
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：如果连接电容器的一相是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27－2(a)电路中，负载的有功功率
，其中
为功率因数，功率因数角
且
。
当
，>0，感性负载；
当
，>0，容性负载；
当
，＝1，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
1．三相交流电源 ；
2．交流电压、电流表，功率、功率因数表；
3．EEL—55A组件。
四．实验内容
1．测定三相电源的相序
（1）按图27－1(a)接线，图中，C ＝2.5μＦ，RA、RB为两个220V、40W的白炽灯，调节三相调压器，输出线电压为220Ｖ的三相交流电压，测量电容器、白炽灯和中点电压UN，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27－2（ａ）接线，阻抗Z分别用电阻（220V、40W白炽灯）、感性负载（220V、40W白炽灯和镇流器串联）和容性负载（220V、40W白炽灯和4.7μＦ电容串联）代替，如图27－2（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）所示，将测量数据记入表27－1中。
表２7－1 测定负载功率因数数据
五．实验注意事项
1．每次改接线路都必须先断开电源。
2．功率表和功率因数表实验板内部已连在一起，实验中只连接功率表即可。
六．预习与思考题
1．在图27－1电路中，已知电源线电压为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？
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27－1所示，它是由一个电容器和两个白炽灯按星型联接的电路，用来指示三相电源的相序。
在图27－1电路中，设
、、为三相对称电源相电压，中点电压 设
，代入上式得：则
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：如果连接电容器的一相是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27－2(a)电路中，负载的有功功率
，其中为功率因数，功率因数角 且
。当
，>0，感性负载；当
，>0，容性负载；当
，＝1，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
1．三相交流电源 ；
2．交流电压、电流表，功率、功率因数表；
3．EEL—55A组件。
四．实验内容
1．测定三相电源的相序
（1）按图27－1(a)接线，图中，C ＝2.5μＦ，RA、RB为两个220V、40W的白炽灯，调节三相调压器，输出线电压为220Ｖ的三相交流电压，测量电容器、白炽灯和中点电压UN，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27－2（ａ）接线，阻抗Z分别用电阻（220V、40W白炽灯）、感性负载（220V、40W白炽灯和镇流器串联）和容性负载（220V、40W白炽灯和4.7μＦ电容串联）代替，如图27－2（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）所示，将测量数据记入表27－1中。
表２7－1 测定负载功率因数数据
| 负载情况 | U (V) | I (A) | P (W) |
 |
负载性质 |
| 电阻 | |||||
| 感性负载 | |||||
| 容性负载 |
1．每次改接线路都必须先断开电源。
2．功率表和功率因数表实验板内部已连在一起，实验中只连接功率表即可。
六．预习与思考题
1．在图27－1电路中，已知电源线电压为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？
