專利名稱：功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高校電工實(shí)驗(yàn)中，對(duì)電路功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)儀器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，高校在功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)時(shí)，用三支帶有鎮(zhèn)流器的白光燈并聯(lián)后作為感性負(fù)載，電路中電壓表與電流表的顯示值可以計(jì)算出電路的總功率，從有功功率表測(cè)量出負(fù)載的有功功率，兩者相除得出功率因數(shù)；同時(shí)，與日光燈負(fù)載并聯(lián)的是幾只電容器，有1μF、1μF、2μF、4μF及二只8μF，共計(jì)24μF，各通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)可接入或切出電路進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。
從前實(shí)驗(yàn)時(shí)采用紙介電容，由于其損耗較大，功率因數(shù)只能補(bǔ)償?shù)?.9左右，估計(jì)采用有感繞制及其它原因，其電量釋放時(shí)間較長(zhǎng)，5A撥動(dòng)開關(guān)切換時(shí)不會(huì)因電弧及涌流咬住開關(guān)。
現(xiàn)在紙介電容基本已淘汰，沒(méi)有廠家生產(chǎn)，新增實(shí)驗(yàn)儀器所需電容器只能采用薄膜電容，聚丙烯薄膜電容器損耗小、價(jià)格低，生產(chǎn)廠家眾，因此宜首選采用，但聚丙烯薄膜電容器的電量釋放很快，撥動(dòng)開關(guān)在切換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧及涌流，尤其是8μF電容器，15A撥動(dòng)開關(guān)后打幾下就粘住了，如采用閘刀，因裸露不夠安全，且體積太大，儀器也放置不下。
由于儀器工作后切斷電源，電容器仍帶電，實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心電容器會(huì)對(duì)人體放電，引起陣痛。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是薄膜電容器在切出或接入電路時(shí)，撥動(dòng)開關(guān)不產(chǎn)生電弧或瞬間涌流，使撥動(dòng)開關(guān)不會(huì)粘住，并且有對(duì)電容放電裝置。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是這樣的在補(bǔ)償電容與撥動(dòng)開關(guān)常閉觸點(diǎn)連接導(dǎo)線上，穿過(guò)一批鐵氧體磁珠，由于鐵氧體對(duì)50HZ這樣的低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，所以功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)中，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不起作用，當(dāng)補(bǔ)償電容在切出或接入電路瞬間，也就是幾個(gè)納秒瞬間電流變化非?？?，鐵氧體磁珠產(chǎn)生很高的阻抗，并轉(zhuǎn)換成熱量形式體現(xiàn)出來(lái)。
由于補(bǔ)償電容與撥動(dòng)開關(guān)連接導(dǎo)線上的磁珠有效的抑制了電弧與涌流，使得功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀上的撥動(dòng)開關(guān)長(zhǎng)期使用也不會(huì)粘住。
為了釋放電容器上的電量，撥動(dòng)開關(guān)擲“切出”檔位時(shí)，讓斷開觸點(diǎn)與電容器并聯(lián)一個(gè)電阻，這樣形成一個(gè)放電回路，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)只要讓學(xué)生把補(bǔ)償電容的撥動(dòng)開關(guān)擲向“切出”即可。


附圖是功率因數(shù)補(bǔ)償儀電路圖附圖中1、自耦調(diào)壓器2、交流電壓表3、交流電流表4、有功功率表5、三支帶鎮(zhèn)流器的日光燈并聯(lián)成的感性負(fù)載C1、C2、C3、C4、C5、C6是用于功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娙軰1、K2、K3、K4、K5、K6是對(duì)應(yīng)補(bǔ)償電器接入切出撥動(dòng)開關(guān)R1、R2、R3、R4、R5、R6是用于電容器放電的負(fù)載電阻L1r1、L2r2、L3r3、L4r4、L5r5、L6r6是開關(guān)與電容器連接線上穿的磁珠所產(chǎn)生的等效串聯(lián)電感與等效串聯(lián)電阻。
具體實(shí)施方式
在附圖中，接入220V市電的自耦調(diào)壓器1，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)到要求的實(shí)驗(yàn)電壓，并通過(guò)交流電壓表2顯示，當(dāng)補(bǔ)償電容全部從電路中切出時(shí)，從接在電路中有功功率表4上讀取的功率數(shù)除以串聯(lián)在電路上交流電流表3的電流安培數(shù)與電壓表讀數(shù)積所得的啇即功率因數(shù)。當(dāng)補(bǔ)償電容按1μF、1μF接入電路時(shí)，因?yàn)檠a(bǔ)償電容與感性負(fù)載5并聯(lián)，使感性負(fù)載得到補(bǔ)償，從功率表4與電壓2上看到，電容增加，電壓表2與功率表4指針不動(dòng)，但交流電流表3隨電容增加電流減小，到并聯(lián)電容為12μF～13μF時(shí)電流最小，功率因數(shù)接近1，再增加并聯(lián)電容時(shí)，電流隨電容增加而增大，這時(shí)整個(gè)電路呈容性負(fù)載。為了有效地減少接入涌流對(duì)電容器和開關(guān)的沖擊和抑制開斷時(shí)的過(guò)電壓及火花，在補(bǔ)償電容與開關(guān)的連接導(dǎo)線上串聯(lián)足夠多的鐵氧體磁珠，電容容量越大，相應(yīng)穿過(guò)的磁珠越多。
由于CBB60金屬化聚丙烯薄膜電容器損耗小，有自愈特性，有用于固定的孔，價(jià)廉且易于采購(gòu)，所以本實(shí)驗(yàn)儀把紙介電容器改成該種電容器。
又由于CBB60金屬化聚丙烯薄膜電容器漏電在薄膜電容中最少，放置很長(zhǎng)時(shí)間所含量電量基本不變，為了避免對(duì)人體放電，撥動(dòng)開關(guān)擲向“切出”時(shí)，撥動(dòng)開關(guān)內(nèi)與補(bǔ)償電容連接的常閉觸點(diǎn)與斷開時(shí)的觸點(diǎn)連接。斷開的觸點(diǎn)有一只電阻與電容器另一端連接，這樣就形成一個(gè)電容放電回路，避免今后電容對(duì)人體放電。
權(quán)利要求1.一種功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀，市電由自耦調(diào)壓器(1)接入電路后，調(diào)節(jié)到所需的實(shí)驗(yàn)電壓，通過(guò)交流電壓表(2)檢測(cè)，交流電流表(3)串聯(lián)在電路中，并有有功率表(4)接入電路中，電路中有三支帶鎮(zhèn)流器的日光燈負(fù)載(5)，與日光燈負(fù)載并聯(lián)的是通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)接入或切出補(bǔ)償電容組，零至24μF可調(diào)，最小調(diào)節(jié)值為1μF；其特征在于撥動(dòng)開關(guān)常閉觸點(diǎn)與補(bǔ)償電容連接的導(dǎo)線穿過(guò)了一批鐵氧體磁珠，以減少涌流對(duì)開關(guān)的沖擊和抑制開斷時(shí)的過(guò)電壓及火花。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于撥動(dòng)開關(guān)擲向斷開時(shí)，斷開上的觸點(diǎn)通過(guò)一個(gè)電阻與補(bǔ)償電容并聯(lián)，使電容通過(guò)電阻放電。
3.根據(jù)權(quán)利要1或2所述的功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀，其補(bǔ)償電容的特征在于采用的是CBB60金屬化聚丙烯薄膜電容器。
專利摘要一種用于高校電工實(shí)驗(yàn)的功率因數(shù)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)儀，用三支帶有鎮(zhèn)流器的日光燈作為感性負(fù)載，感性負(fù)載兩端并聯(lián)了補(bǔ)償電容組，每只補(bǔ)償電容可通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)接入或切出電路，在撥動(dòng)開關(guān)與補(bǔ)償電容之間連接的導(dǎo)線，穿過(guò)了一批鐵氧體磁珠，抑制了涌流與電弧，延長(zhǎng)了撥動(dòng)開關(guān)使用壽命。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2833761SQ20052001366
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者駱乃光 申請(qǐng)人:駱乃光