С - Лаб 3 / C - Лаб 3
.odtТольяттинский государственный университет
Институт энергетики и электротехники
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
Лабораторная работа №3
«Влияние компенсации индуктивности на коэффициент мощности схемы cosφ светильников с люминесцентными лампами»
по дисциплине «Светотехника»
Проверил: Платов В.И.
Исполнитель: Назаров М.А.
Осипов А.Д.
Цветков Е.Д.
Ковалевич В.Г.
Группа: ЭЭТп-1401
Тольятти, 2017
-
Цель работы
Исследование возможности повышения коэффициента мощности схемы cosφ светильников с люминесцентными лампами за счет компенсации индуктивности.
-
Программа работы
-
Рассчитать по формуле величину емкости конденсатора (для повышения коэффициента мощности уставки от до ), Ф:
-
, (2.1)
где Pсх − мощность потребляемая схемой по цифровому мультиметру (дисплей L1), Вт;
ω − угловая частота, рад/с;
UC − напряжение на конденсатора, В;
-
Включить тумблером SA4 батарею конденсаторов С1…С5 параллельно с лампой и дросселем для повышения коэффициента мощности до 0,9...0,95 (люминесцентная лампа имеет естественный cosφ=0,5...0,6).
При расчете емкости конденсатора С для полной компенсации индуктивности схемы применяют формулу:
, (2.2)
где XС − емкостное сопротивление конденсатора, Ом;
Zсх − полное сопротивление, Ом;
-
Включением тумблеров SA5...SA9 выполнить требуемый набор суммарной емкости С, рассчитанной по формуле 2.1.
-
Снять и рассчитать параметры люминесцентной лампы при Uпит=220 В:
-
EEL5 − освещенность по показаниям люксметра, лк:
-
UEL5 − напряжение на лампе, В;
-
IEL5 − ток потребляемый лампой, А;
-
cosφ − коэффициент мощности схемы;
UEL5, IEL5, cosφ − определяются по цифровому мультиметру (дисплеи L3, L1, L1 соответственно).
-
PEL5 − потребляемая лампой мощность, Вт, по формуле:
, (2.3)
-
FEL5 − световой поток лампы, лм, по формуле:
. (2.4)
Значения 1, h, α указаны на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 − Эскиз для определения освещенности точки А от люминесцентной лампы
Результаты занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 − Влияние компенсации реактивной мощности на работу люминесцентной лампы
Результаты измерений |
Результаты вычислений |
|||||||
Uпит |
IEL5 |
Pсх |
cosφ |
UEL5 |
EEL5 |
C |
PEL5 |
FEL5 |
В |
А |
Вт |
о.е. |
В |
лк |
Ф |
Вт |
лм |
220 |
0,21 |
42 |
0,92 |
175 |
390 |
7,8 |
33,81 |
11498 |
0,42 |
0,45 |
173 |
400 |
- |
32,70 |
11793 |
||
0,22 |
0,88 |
175 |
390 |
4,7 |
33,88 |
11498 |
-
Ход работы
Рассчитаем емкость конденсатора двумя способами.
1 способ:
Рассчитаем сопротивление схемы, Ом:
. (3.1)
Отсюда получаем: Ом.
Далее рассчитаем по формуле 2.2 емкость конденсатора:
мкФ. (3.2)
2 способ:
. (3.3)
Отсюда получаем:
мкФ.
Далее, мы использовали два полученных значения емкости для проведения эксперимента и занесли все результаты снятых показаний и вычисления в таблицу 2.1.
Вывод
В результате проведения эксперимента мы выяснили, что значение емкости рассчитанное по первому способу является наиболее правильным (C=7,8 мкФ), поскольку используя эту емкость мы получаем больший коэффициент мощности, а следовательно мы компенсируем реактивную мощность.