Измерение коэффициента мощности и исследование способов его повышения

ЦЕЛЬ: Измерить коэффициент мощности cos φ, проверить влияние емкости конденсатора на величину cos φ.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лабораторный стенд, фазометр

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

 

1) Собрать электрическую цепь по схеме (рисунок 37.1)

Рисунок 37.1 Схема исследования электрическая принципиальная

2) После проверки схемы преподавателем подать питание на стенд. Ключ SA1 должен быть отключен.

Определить влияние индуктивности катушки на величину коэффициента мощности.

Определить влияние тока нагрузки на величину коэффициента мощности.

Величину индуктивности катушки изменять путем выдвижения сердечника из неё. При этом имитируется изменение тока нагрузки. По показаниям фазометра определить характер изменения коэффициента мощности.

3) Полностью вдвинуть сердечник в катушку. Измерить ток I₁, напряжение U и cosφ (замер1).

Постепенно выдвигать сердечник из катушки (замеры 2-5), результаты измерений занести в таблицу 37.1.

Таблица 37.1 – Результаты измерений и расчета

№	Показания приборов	Результаты расчетов
U,В	I,А	cosφ	IA1,А	IР1,А

Где , или

4) Исследовать влияния емкости конденсатора на величину cosφ.

 

Замкнуть ключ SA1. Полностью вдвинуть сердечник в катушку. Записать показания приборов в таблицу 37.2 (замер 1).

Постепенно увеличивать емкость батареи конденсаторов, при этом наблюдать изменение тока в общей цепи I и тока в цепи конденсатора I₂

Примечание: ток в катушке I₁ остается неизменным, а ток в общей цепи I уменьшается. Занести показания приборов в таблицу 37.2

 

Таблица 37.2 – Результаты измерений и расчета

№	Показания приборов	Результаты расчетов
U,В	I,А	I1,А	I2,А	cosφ	Ia,А	Iр,А	Xc,Ом	С,мкФ

5) Снять питание стенда

6) Для каждого замера вычислить активную и реактивную составляющие общего тока, величину емкостного сопротивления и емкость конденсатора.

,

;

7) Для 1-го и 5-го замеров построить совмещенную векторную диаграмму, из которой наглядно виден характер изменения тока в общей цепи:

M_U=20 В/см, M_I=0,1 А/см

 

 

Рисунок 37.2 Векторные диаграммы напряжений и токов

 

Выводы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Контрольные вопросы:

1) Почему необходимо улучшать коэффициент мощности?

2) Естественный метод улучшения коэффициента мощности

3) Искусственный метод улучшения мощности