Тольяттинский 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

1. Цель работы

Исследование возможности повышения коэффициента мощности схемы cosφ светильников с люминесцентными лампами за счет компенсации индуктивности.

2. Программа работы

   1. Рассчитать по формуле величину емкости конденсатора (для повышения коэффициента мощности уставки от до ), Ф:

, (2.1)

где P_сх − мощность потребляемая схемой по цифровому мультиметру (дисплей L1), Вт;

ω − угловая частота, рад/с;

U_C − напряжение на конденсатора, В;

2. 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 X_С − емкостное сопротивление конденсатора, Ом;

Z_сх − полное сопротивление, Ом;

1. Включением тумблеров SA5...SA9 выполнить требуемый набор суммарной емкости С, рассчитанной по формуле 2.1.

2. Снять и рассчитать параметры люминесцентной лампы при U_пит=220 В:

• E_EL5 − освещенность по показаниям люксметра, лк:

• U_EL5 − напряжение на лампе, В;

• I_EL5 − ток потребляемый лампой, А;

• cosφ − коэффициент мощности схемы;

  U_EL5, I_EL5, cosφ − определяются по цифровому мультиметру (дисплеи L3, L1, L1 соответственно).

• P_EL5 − потребляемая лампой мощность, Вт, по формуле:

, (2.3)

• F_EL5 − 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

3. 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.