电路与电子技术实验日光灯.doc

日光灯电路与功率因数的提高

。
。
。
日光灯实验电路
相线
u
1
中性线
R
RL,L
~380V
1
电容
器组
I* I
U*
U
W


、电流以及电路的功率、总功率因数的测量。并画出电路的总功率因数与电容的关系cosθ′=f(C)曲线。(日光灯灯管额定电压为220V,额定功率40W或30W)
。
。
。完成镇流器的等效参数RL、L的计算。

保持U=220V不变,在电路并联最佳电容器后使得总功率因数达到最大的状况下,在电容器组两端并入20W灯泡。通过并入灯泡的个数,使得总电流I与无并联电容时的总电流I值大致相同,记录此时I、Ic、IL、P以及流入灯泡的电流值。


2. 灯管一套

4. 起辉器一只
5. 单相智能型数字功率表一只
6. 电容器组/500V 一套
7. 电流插座三付
8. 粗导线电流插头一付
9. 数字万用表一只
(0~5A) 一只

日光灯电路图
~220V
灯管
镇流器RL、L
启辉器
实验原理

日光灯电路主要有灯管、启辉器和镇流器组成。。

接通电源后,启辉器内固定电极、可动电极间的氖气发生辉光放电,使可动电极的双金属片因受热膨胀而与固定电极接触,内壁涂有荧光粉的真空灯管里的灯丝预热并发射电子。启辉器接通后辉光放电停止,双金属片冷缩与固定电极断开,此时镇流器将感应出瞬时高电压加于灯管两端,使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电,产生大量紫外线,灯管内壁的荧光粉吸收紫外线后,辐射出可见光。发光后日光灯两端电压急剧下降,下降到一定值,如40W日光灯下降到110V左右开始稳定工作。启辉器因在110V电压下无法接通工作而断开。启辉器在电路启动过程中相当于一个点动开关。
─电源电压
─日光灯支路电流
─补偿后电路总电流
─电容支路电流
θ─补偿前电路的电压与电流间相位角
─补偿后电路的电压与电流间相位角
当日光灯正常工作后,可看成由日光灯管和镇流器串联的电路,电源电压按比例分配。镇流器对灯管起分压和限流作用。灯管相当于一个电阻元件,而镇流器是一个具有铁心的电感线圈,但它不是纯电感,我们可把它看成一个RL、L串联的感性负载,电流为。设日光灯电路两端电压的相位超前于日光灯电路电流相位θ角,则日光灯电路的功率因数为cosθ。。
θ
提高电路功率因数的相量图

。我们把镇流器看作RL与L串联电路,。我们可根据实验测得的数