电路实验交流阻抗参数的测量和功率因数

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1、LimsEER电子实验报告东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路实验第1次实验实验名称：交流阻抗参数的测量和功率因数的改善院（系）：_专业：电类姓名：学号：实验室：103实验组别：同组人员：实验时间：2010年口月19FI评定成绩：审阅教师：交流阻抗参数的测量和功率因数的改善一、实验目的1、学习测量阻抗参数的基木方法，通过实验加深对阻抗概念的理解；2、掌握电压表、电流表、功率表和单相自耦调节器等电工仪表的正确使用方法。实验原理1.三电压表法原理：用电路的相最图法测最并计算交流阻抗参数：相对于电路串联部分的电流相最，根据VCR

2、确定串联部分有关电压和量与电流相量之间的夹角，再根据回路上的KVL方程，用相量平移求和的法则，得到回路上各电压相量所组成的多边形。这样就町以用几何关系计算图中的几何参数得到与其相对应的电路参数。2.三表法原理：1）电表的使用方法：电压表电流表测量值为有效值；功率表测量值为平均功率。2）被测参数之间的关系：COS(P=——IUPr=—=zcos©xw3.功率因数的改善原理：1）平均功率、有功功率的概念；2）功率因数的概念及其含义；3）通过对感性电路并联电容提高功率因数：电容的无功功率补偿电感吸收的部分无功功率，提咼能量的利用率；4）控

3、制变量研究并联的电容大小与功率因数的关系。三、实验内容1、三电压表法测量电路如图1所示,Zi=10Q+L（114mH）,Z2=100Q+C（10uF）,按表1的内容测量和3“＞乙123_「+jXU(a)测最电路(b)相量图图1三电压表法电感内阻门则量误差为26-24.81126xlOO%=4.57%表1三电压表法z测量参数计算参数u/vUi/VU2/Vcos0U「/VUx/Vr/QL/mHC/uFZi306.225.90.59415.38320.83724.811107.03Z2308.928.70.06090.174728.699

4、9.876分析：1)误差计算:电感L测量误差为峠严xlOO%=5.88%电容C测最畑为10—9.876~~10__x100%=1.24%2)谋差分析:(1)由课养分析知道：电感测最课弟相对较大，而电容的测最较准确；因为测最过程中，电路发热增加，使得电感自身性质发生改变，导致测量值偏离理论值。(2)口耦变压器的旋钮十分敏感，电压表示数甚至会闪烁不定，因此记录数据时町能带来一定偏差；2、三表法(电流表、电压表、功率表)按图2所示电路接线，将实验数据填入表2中。Zi=10Q+L(114mH),Z2=100Q+C(lOuF),>G2表2三表

5、法Z测量参数计算参数l/AU/VP/Wz/Qcos0r/Qx/QL/mHC/uFZi0.314.53.0848.330.708034.2234.13108.700.629.112.3748.500.708534.3634.23109.01z20.398.58.80328.110.2976313.2510.170.6196.835.88327.780.3037上312.3010.20Z1+Z20.393.011.92310.000.4272132.44280.2811.360.6185.648.04309330.4314133.442

6、79.07—11.41Z1//Z20.315.53.7551.750.807841.8130.5197.15—0.631.114.9951.820.803241.6330.8798.321)分析：当Z二Z1时，测得的r包含了10Q的电阻和电感的内阻，用l=0.3A和0.6A时测量值的平均值作为结果，则电感测得内阻为r=（眇56—10）+（39.53—10）=29.5450,测量误29545一26电感测量值为谋羌为差为乙n°x100%=13.63%26108.70+109.01inQo_.口涮冲、口黑斗114—108.855inncy

7、八…=108.855mW,测量误差为xlOO%=4.51%；21142)3)4)可见，対电容的测量，用三表法测量误差仍然很大，原因同三电压表法中的误差分析（1）。当z=z2时，电容测最值为10.17+10.20=]0」85",测最误差为10.185-10x[0（）%=].85%,可见用三表法测量电容时误差仍然是很小的。10综合两种测量电感和电容参数的方法，対电感的测量误差都很大，而対电容的测量误差都非常小，叮见这是由原件口身性质所决定的。电感在测量过程中太容易受温度变化等因素的影响，而电容是比较稳定的。当Z=Z1+Z2时，Z=乙+Z

8、2=10+26+jxL+100-jxc=136-J282.5Q可见电路呈现容性;当Z諮//Z2时，Z=空玉=(10+26+几)X(100十)=46.26+)30.82。Z]+Z°10+26+100+—xc)可见此时电路呈现感性;3、功