感性负载功率因数的提高

功率因数的提高实验实训报告.doc
一、实验目的
1.掌握功率因数的基本概念及其提高的方法。

2.通过实验，了解并联电容器提高感性负载功率因数的原理。

3.学会使用相关仪器进行功率因数的测量与调整。

二、实验设备
1.电源装置
2.感性负载（如电动机）
3.并联电容器
4.功率因数测量仪
三、实验原理
功率因数是有功功率与视在功率之比，反映了电力系统中电能的有效利用程度。

对于感性负载，由于其电流滞后于电压，导致功率因数低于1。

为了提高功率因数，可以通过并联电容器的方法，使电流提前，从而提高功率因数。

四、实验步骤
1.连接实验电路，包括电源、感性负载和功率因数测量仪。

2.记录初始的功率因数。

3.并联电容器，观察功率因数的变化，记录数据。

4.调整电容器的容量，观察功率因数的变化，记录最佳电容器容量。

五、实验结果与分析
1.实验结果显示，并联电容器后，功率因数明显提高。

2.通过调整电容器的容量，可以找到最佳的电容器容量，使得功率因数达到最大值。

3.分析实验结果，并联电容器提高了电流的相位角，使得电流与电压的相位差减小，从而提高了功率因数。

六、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了功率因数的概念及其提高的方法，验证了并联电容器提高感性负载功率因数的原理，并掌握了相关的实验技能。

实验结果证明了并联电容器对提高功率因数的有效性，为实际应用提供了理论依据。

感性负载功率因数的提高实验报告感性负载功率因数的提高实验报告引言：功率因数是电力系统中一个重要的参数，它反映了电路中有功功率和视在功率的比值。

在实际应用中，低功率因数会导致电网负载的增加，降低电能的传输效率，增加线路的损耗。

因此，提高感性负载的功率因数对电力系统的稳定运行和能源利用具有重要意义。

实验目的：本实验旨在通过改变感性负载的电感值，研究电感对负载功率因数的影响，并探讨提高感性负载功率因数的方法。

实验装置：1. 交流电源：提供实验所需的交流电源。

2. 电感器：用于改变感性负载的电感值。

3. 电流表：用于测量电路中的电流。

4. 电压表：用于测量电路中的电压。

5. 功率因数表：用于测量负载的功率因数。

实验步骤：1. 将交流电源接入电路，并连接电感器、电流表和电压表。

2. 调节交流电源的电压，使其保持稳定。

3. 测量电路中的电流和电压，计算得到负载的功率因数。

4. 更换不同电感值的电感器，重复步骤3，记录不同电感值下的功率因数。

实验结果：通过实验测量和计算，得到了不同电感值下的负载功率因数。

结果显示，随着电感值的增加，负载的功率因数逐渐提高。

这是因为电感器的引入使得负载电流滞后于电压，从而减小了视在功率。

讨论：为了进一步提高感性负载的功率因数，我们可以采取以下措施：1. 并联电容器：通过并联适当容值的电容器，可以补偿感性负载的滞后功率，提高功率因数。

2. 调整电感值：通过调整电感器的电感值，可以使负载电流与电压的相位差减小，从而提高功率因数。

3. 优化电路设计：在电路设计阶段，可以合理选择电感值和电容值，以达到较高的功率因数。

结论：通过本实验，我们验证了电感对感性负载功率因数的影响，并探讨了提高功率因数的方法。

在实际应用中，合理选择电感值和电容值，优化电路设计，可以有效提高感性负载的功率因数，提高电能的传输效率，降低电网负载，实现能源的可持续利用。

总结：本实验通过实际测量和计算，研究了感性负载功率因数的提高方法。

竭诚为您提供优质文档/双击可除感性电路功率因数提高实验报告篇一：功率因数提高实验报告功率因数提高一、实验目的1、了解荧光灯的结构及工作原理。

2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。

二、实验原理荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。

伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。

为了提高功率因数，一般最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。

三、实验内容1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。

2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。

四、实验结论随着功率因数的提高，负载电流明显降低。

五、实验心得1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。

2不能带电操作。

篇二：实验报告2：交流阻抗参数的测量和功率因数的改善实验报告交流阻抗参数的测量和功率因数的改善姓名马诗琪班级13教技学号交流阻抗参数的测量和功率因数的改善一．实验目的：1.测量交流电路的参数。

2.掌握提高感性负载功率因数的方法，体会提高功率因数的意义。

3.设计感性负载电路中补偿电容的大小。

4.学会使用单相功率表。

二．实验原理：1.感性负载参数的测定：用三表法（即交流电压表、交流电流表、功率表）测出上述电路的u、??1、??2、及电流I和功率p，就可按下列各公式求出电路的参数。

L、R串联电路的总功率因数cos??=电路总阻抗??=滑线电阻阻值R=??2??电路总电阻值R′=??cos??电感线圈电感L=电感线圈电阻=??′=??sin??22.感性负载并联电容器提高功率因数意义：在正弦交流电路中，电源发出的功率为p=uIcos??，cos??提高了，对于降低电能损耗、提高发电设备的利用率和供电质量具有重要的经济意义。

用并联电容提高感性负载电路功率因数的计算方法常用负载为感性，提高功因并电容。

电容容量咋确定，计算公式要记清。

负载功率除压方，再除三一四得商；该商再乘两数差，两数求值按下法。

先知现有功因数，反角函数求角度，求出该角正切值，作为上面第一数；再设预想功因数，同样方法求角度，也求该角正切值，作为上面第二数。

电压伏特功率瓦，得出电容是法拉。

功率单位用千瓦，电容单位用微法，功率乘以正切差，再乘系数看电压。

单相电压二百二，系数六十五点八；系数若为二十二，电压数值三百八。

提高电路功率因数的意义在于提高电源的利用率、减小无功电流在线路中产生的热损耗和电压损失，提高电路的总体效率。

由于用电设备中，绝大部分是感性负载，所以电路的功率因数也都会小于1（滞后，即电流相位滞后于电压相位），在某些用电场合，还不到0.5，这会造成电能和电源设备的大量浪费。

因此应设法提高。

提高功率因数的常用办法是在负载两端并联电容器。

其原理是利用电容与电感的电流在相位上刚好相差180°（方向相反），可以相互交换无功电流，从而减少从电源中再摄取无功电流造成的电源浪费以及由此造成的线路热损耗和电压损失。

设负载的功率（有功功率，以下内容中不特别指出时，均指有功功率）为P（单位为W），相电压为U（单位为V），电源频率为f（Hz），当时的功率因数为cosφD，预计提高到的功率因数为cosφG，则需并联的电容器容量C（F）为当电源频率f＝50Hz时，上式中的2πf≈314（即口诀中所说的“再除三一四得商”中的“三一四”）。

上式即变为上式即后一部分口诀所描述的内容，其中的两个正切值是由当时的功率因数（下角标用D）和预计达到的功率因数（下角标用G）通过反三角函数求得各自的功率因数角（口诀中说“反角函数求角度”）后再计算得到的。

若功率P的单位为kW，电容量C的单位为μF，则（1）当电压U＝220V时，上式将进一步简化为C=65.8P（tgφD－tg φG）（2）当电压U＝380V时，上式将进一步简化为C=22P（tgφD －tgφG）这就是口诀的第三部分“功率单位用千瓦，电容单位用微法，功率乘以正切差，再乘系数看电压。

感性负载功率因数的提高一． 提高功率因数的实际意义1）为了最大程度利用发电机的容量2）提高功率因数cosØ会降低输电线上的功率损耗！Pl=R*P./V/cosØ 由以上式可以看出，在V 和P 都不变的情况下 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。

例如：当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。

在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。

3）可减少线路的功率损失，提高电网输电效率二．提高功率因数的几种方法1. 提高自然因数法：1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。

2）避免电机或设备空载运行。

2. 人工补偿法：在感性负载上并联电容器。

可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。

在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90º，而纯电容的电流则超前于电压90º，电容中的电流与电感中的电流相差180º，能相互抵消。

电力系统中的负载大部分是感性的，因此总电流将滞后电压一个角度，如图1所示，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，功率因数将提高。

三。

日光灯交流电路的研究：在电路中日光灯管与镇流器串联构成一个电阻和电感串联的电感性负载电路，由于镇流器本身电感较 大，故整个电路功率因数很低。

整个电路消耗的功率 P 包括日光灯管消耗功率（PR=U2I ）以及镇流器所消耗的有功功率（PL=P-PR ）。

为了提高电路的功率因数，可以与电感性负载并联电容器，此时总电流I 是日光灯电流 IR 和电容器电流 IC 的相量和： ，其相量图如图所示。

因为电容器吸取的容性无功电流 IC 抵消了一部分日光灯电流中的感性无功分量，所以电路总电流下降，电路的功率因数被提高了。

感性负载功率因数的提高实验报告摘要：本实验通过在感性负载电路中加入电容并调节电容容值来提高功率因数。

实验结果表明，加入适当的电容可以有效地提高功率因数，达到降低损耗、提高效率的目的。

一、实验目的1. 掌握感性负载电路中电容改变功率因数的方法；2. 建立感性负载电路的等效电路模型；3. 分析电路中电容的作用原理及影响因素。

二、实验原理感性负载交流电路中，负载电感所带来的电动势会与电源电压之间产生相位差，而这种相位差会导致功率因数降低，能效下降。

而通过在电路中串联一个电容，可以弥补电感带来的相位差，进而提高功率因数。

所以设计实验的主要原理就是利用电容对电路中电感带来的相位差达到补偿的目的，从而达到提高功率因数的目的。

三、实验步骤及数据记录1. 按照实验原理的要求铺设电路；2. 测量负载电路的电压、电流及相位差，记录实验数据；3. 逐步调整加入电容的容值，重新测量电路参数及相位差，记录实验数据；4. 绘制电路参数与电容容值之间的关系图表。

四、实验结果及分析根据实验数据记录的结果，通过计算和曲线分析得出如下结论：1. 成功地实现了在感性负载电路中加入电容，并调节电容容值达到提高功率因数的目的；2. 实验数据表明，当电容容值为75μF时，电路的功率因数最大，电路的效率最高；3. 综合观察实验数据及分析结果，电容容值过小或过大均会导致电路功率因数下降，电路效率降低；电容容值适当，电路功率因数会稳定提高，而电路损耗则会相应降低。

五、实验结论本实验成功利用电容补偿感性负载交流电路的相位差，从而提高了电路的功率因数，达到了提高效率并降低损耗的目的。

实验结果表明，电容的容值大小及电路的等效电路模型都是影响电路功率因数的重要因素。

实验报告课程名称 电工与电子技术(C) 学院 班级 桌号实验者姓名 学号 实验日期 年 月 日 评分 教师签名实验二 感性负载功率因数的提高一、实验目的1．掌握日光灯线路的接线。

2．理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

二、原理说明日光灯线路如图2-1所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数 cos 的值。

图 2-1 日光灯原理图工作原理：灯管在工作时，可以认为是一个电阻负载。

镇流器是一个铁心线圈，可认为是一个电感很大的感性负载。

两者串联构成一个RL 串联电路。

当接通电源后，启动器内双金属片与定片间的气隙被击穿，连续发生火花，使双金属片受热伸张而与定片接触，于是灯管的灯丝接通。

灯丝预热而发射电子，这时双金属片逐渐冷却而与定片分开。

镇流器线圈因灯丝突然断开而感应出很高的感应电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使管内气体电离产生弧光放电而发光。

日光灯发光后，启动器则停止工作。

镇流器起降压镇流作用。

三、实验设备1 镇流器、启辉器 与30W 灯管配用各1 2 日光灯灯管 30W1 3电容器1μF ，0.47μF ，2.2μF/500V各1220V LSAC四、实验内容图2-2 实验电路图利用主屏上的电流插座，按图2-2组成实验线路。

经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。

通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流。

改变电容值，进行重复测量，将测量结果填入表2-1中。

表2-1 测量结果测量数值电容值(μF) P(W)cos U(V)LU(V)AU(V) I（A）LI(A)CI(A)0 0.47 11.472.22.673.2 4 电流插座 3五、实验注意事项1．本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。

2．功率表要正确接入电路。

3．线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。

电感性负载电路及功率因素的提高用电设备中，多数是电感性负载，本试验所用的日光灯电路就是一个电感性负载电路。

一般电感性负载功率因素较低，通常用并联适当补偿电容器的方法来提高功率因素，并联电容后，由于电感性负载支路的感性电流与电容支路的容性电流相互补偿，总电流可以降低，功率因素随之提高，当功率因素提高到1时，电路呈现并联谐振状态。

假定电感性负载电路的功率因素从cos提高cos 到，则所需并联电容器的电容值可按下式计算：式中U--电源电压(V)P--电路所消耗的有功功率(W)日光灯电路由灯管，镇流器和起辉器三部分组成。

如下图所示。

灯管是一玻璃管，管内壁匀称地涂着一层簿的荧光粉，灯管两端各有一组灯丝，灯丝上涂有一层电子粉，灯管内充有惰性气体（如氩气）和水银蒸汽。

镇流器实际上是一个铁芯线圈，它与灯管串联使用，其作用是：(1) 限制灯管电流(2) 使日光灯起燃时，由于线路内电流突变而在灯管两端产生一脉冲高压，起燃日光灯。

镇流器必需按电源电压和日光灯功率配用，不能相互混用。

起辉器是由一个小电容和封装在玻璃泡内（泡内布满惰性气体）两个电极组成。

如左图所示。

一个电极为直形金属片，另一个电极为“”形双金属片。

接通电源时，电源电压全部加在起辉器的两个电极之间，气隙被击穿，连续发生火花，并激发惰性气体呈桔红色。

金属片受热膨胀，使两电极相碰。

相碰后，极间电压降到零，双金属片冷却复原。

由此可知，起辉器的作用是使电路接通和自动切断。

起辉器的规格依据日光灯的功率来打算。

日光灯工作原理：当日光灯刚接通电源时，起辉器放电导通，使两组灯丝串联接在电源上，灯丝加热放射出大量电子，起辉器放电时双金属片受热膨胀，使两电极相互接触，导致起辉器放电熄灭，双金属片冷却，随即断开。

由于双金属片的突然断开，导致线路电流的突然变化，于是在镇流器的两端产生开路脉冲电压，加在灯管两端使管内的氩气电离，氩气放电后，管内温度上升，使水银蒸汽压上升。

由于电子撞击水银蒸汽，从而灯管由氩气放电过渡到水银蒸汽放电，放电时辐射出紫外线，激励管壁上的荧光粉，使它发出象日光的光。

为什么感性负载并联电容可以提高功率
因数?
要了解并联电容可以提高感性负载的功率因数，必须先了解功率因数。

功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。

功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。

有功功率，是设备消耗了的，转换为其他能量的功率。

无功功率，是维持设备运转，但是并不消耗的能量。

他存在于电网与设备之间，是电网和设备不可缺少的能量部分。

好了，说说电容补偿感性负载无功的物理实质：感性负载在电网中运行时，它的无功功率是这样传递的：以电网电压波形到参照，电压起始的1/2周期，感性负载从电网吸收无功，后面的1/2周期时，感性负载把无功功率送回电网。

电容在电网中运行，也一样需要无功功率，但是它的需求时间，与感性负载正好差180度（或者说：反相）：电压起始的1/2周期，电容把无功功率送回电网。

后面的1/2周期时，电容从电网吸收无功。

由此，我们可以用电容器代提电网，当电感吸收无功时，电容放出无功，反之，当电感放出无功时，电容吸收无功。

利用电容器代提电网提供或吸收无功，而且把电容器和感性设备一起看作一个新的组合设备，使电网向这
个“组合设备”主要提供有功功率，较少提供无功功率了，就是电容器提高感性负载功率因数的实质。

这里有个概念要明晰：感性负载的功率因数是一个定值，无功功率的考核是从供电端来说的，并联电容器是与感性设备组合成新的“组合设备”了，功率因数才提高了。