multisim中怎么找相线和零线接地

荧光灯电路与功率因数的提高实驗在荧光灯电路与功率因数的提高实验在 Multisim10中的仿真分析 Multisim10中的仿真分析沈小丽潘兰芳

中国计量学院机电工程学院,浙江杭州 310018沈小丽潘兰芳文以荧光灯电路与功率因数的提高实验为例,通过具体实验数据与仿真结果的比 310018中国计量学院机电工程学院浙江杭州

了仿真结果与实驗结果基本符合。本文论述了在电路分析课程实验教学中引入摘要 通过具体实验数据与仿真结果的比对证明了仿真结果仿真技术的可行性和必要性。本文以荧光灯电路与功率因数的提高实验为例与实验结果基本符合。本文论述了在电路分析课程实验教学中引入 Multisim仿真技术嘚可行性和必要性光灯;镇流器;功率因数; Multisim软件;仿真分析 关键词 荧光灯;镇流器;功率因数;

TP31文献标识码 A TP31 文章编号 13)97-0000-00中图分类号文献標识码 A 文章编号 13)97-0234-02言 0引言分析基础”课程是大学电类专业重要的技术基础课。随着电子信息产业的飞速发 I L

“电路分析基础”课程是大学电类專业重要的技术基础课技术在电子电路设计中发挥着越来越大的作用。电子产品的设计开发手段由传统随着电子信息产业的飞速发展計算机技术在电子电路设计中和简单的计算机辅助设计(CAD)逐步被 EDA技术取代。由于其具有实现原理图发挥着越来越大的作用电子产品的设计開发手段由传统的设 C路分析、交互式仿真、电路板设计、仿真仪器测试和单片机高级应用,又加上运计方法和简单的计算机辅助设计(CAD)逐步被 EDA技术取代

(b) (b)图 2提高电路功率因数的实验图与向量图光灯的组成根据并联电容的容量不同,这种补偿有欠补偿(cosθ<1,负载网络呈感性)、全补偿 1熒光灯电路与功率因数提高的仿真分析根据并联电容的容量不同种情况。这种补偿有欠补偿 (cosθ<1, (cosθ=1)和过补偿(cosθ电路主要由灯管、启辉器和镇流器(可视为具有铁心的电感线圈)组成荧光灯<1,负载网络呈容性)3负载网络呈感性 )、全补偿 (cosθ=1)和过补偿 (cosθ<1,负 1.1荧光灯的组成 1.3仿真电路的构建如圖 1所示。如图 3载网络呈容性 )3种情况所示。其中U表示电源设备三相交流电源相线与零线接地电压 (有效值为 220V,频图 2提高电路功率因数的实验圖与向量图

由于其具有实现原理图的捕获、电路分析、交互式仿真、电路操作简便、入门容易

、维护方便、兼容性好等诸多优点,非常适匼电类专业课程 I C U板设计、仿真仪器测试和单片机高级应用又加上运行速度快,操作简便、入门容易、维护方便、兼容性好等诸多优点,非常 (a) (a)灯电路与功率因数提高的仿真分析适合电类专业课程的实验教学

率为 50Hz,初相位为 0°),荧光灯灯管及整流器的线圈电阻(R+r≈300Ω )与镇流器电感 1.3仿真电路的构建 (L≈1.65H)串联构成感性负载 RL,即 RL≈300+j518Ω;C为补偿电容,其值在仿真过程

灯管用于观测并联可调电容 C后负载网络电压和电流的波形变化

中可以根据需要调节获取;瓦特表 XWM1用于观测负载网络的有功功率;虚拟示波器 XSC1

启辉器 荧光灯电路主要由灯管、启辉器和镇流器(可视为具囿铁图 1荧光灯工作电路图心的电感线圈)组成,荧光灯工作电路图如图 1所示 1.2提高荧光灯电路的功率因数原理

图 3荧光灯电路与功率因数提高嘚仿真电路图如图 3所示。其中U表示电源设备三相交流电源相线与为了提高感性负载的功率因数,常用的方法是感性负载两零线接地电压 (囿效值为 220V,频率为 50Hz,初相位为 0° ),荧高荧光灯电路的功率因数原理图 3荧光灯电路与功率因数提高的仿真电路图端并联补偿电容器以供给感性负載所需的部分无功功率。荧光灯灯管及整流器的线圈电阻(R+r≈ 300Ω)与镇流器电感高感性负载的功率因数,常用的方法是感性负载两端并联补偿電容器,仿真分析结果光灯正常工作后可看成由灯管和镇流器串联的电路灯管相 1.4 (L以供给感≈ 1.65H)串联构成感性负载 RL,即 RL≈ 300+j518Ω; C当于一个电阻元件(R)鎮流器是一个带铁心的电感线圈(相 1)负载有功功率的测量,的部分无功功率荧光灯正常工作后,可看成由灯管和镇流器串联的电路灯管其值在仿真过程中可以根据需要调节获取;为补偿电容,瓦特由于早期 EWB版本无功率表测量较繁琐,可 Multisim10中提供了功率表可直接测当于一個电阻(r)、电感(L)串联的元件)虚拟示波器 XSC1用于电阻元件(R)镇流器是一个带铁心的电感线圈。这样荧光灯 (r) XWM1用于观测负载网络的有功功率;, (相当于┅个电阻表电感、 (L)量显示负载网络的有功功率,如图 3所示.从仿真结果可得出改变电容值,功率表读数无电路就看成一个 (R+r)L串联电路(R+r)L串联電路是感性电观测并联可调电容 C后负载网络电压和电流的波形变化。变化 )这样,路设电压相位超前于电流相位串联电路。荧

光灯电蕗就看成一个(R+r)Lθ角,则电路的功率因数为 (R+r)L串联电路是感性电路, 2) C值与负载网络功率因数 cosθ及输电线上电流 I 1.4仿真分析结果超前于电流相位θ角,则电路的功率因数为 cosθ。 cosθ。 C值与负载网络功率因数 cosθ及输电线上电流 I的关系如图 4所示示波器 XSC1的 1)负载有功功率的测量 cosθ为负载网络的功率因数;为负载网络的阻抗角,θ A、通道分别用于观测负载网络的电压和电流波形。 B当它们的相位差θ=0时的 C值即为 Cmax为负载网络的功率因数;θ为负载网络的阻抗角,即负载网络端口电压与电流的由于早期 EWB版本无功率表,测量较繁琐 C分别为 0uF、 2.2uF、可改变电容 C的值经过多佽测试,可以得到 Cmax约为 4.6uF我们取, Multisim10 1uF、即负载网络端口电压与电流的相位差为了提高荧光灯电路的了提高荧光灯电路的功率因数,常用的方法就是与感性负载两端并联电容器其,中提供了功率表可直接测量显示负载网络的有功功率如图 3.2uF、4.3uF、4.6uF、5.7uF、6.9uF、7.9uF和 9.87 uF。在每一个 C值下观测負载网络功率因数常用的方法就是与感性负载两端并联电容器,其电 3所示从仿真结果可得出,改变电容值功率表读数无变化; 2(a)所示。相位的相量图如图 2(b)所示由相量图可见并联电容器后,负路图如图 2(a)所示相位的相量图如图 2(b)所示,由相 ' ' ' 2)C值与负载网络功率因数 cosθ及输电线上电流 I量图可见并联电容器后θ>θ,故 cosθ<cosθ,即功率因数得到了电压与电流的相位差为θ。由于负载网络端口电压与电流的相位差为 C值与負载网络功率因数 cosθ及输电线上电流 I的关θ’。由于θ>θ’故,电容 C大小可按下式计算:, cosθ<cosθ’即功率因数得到了提高。系如图 4所示,示波器 XSC1的 A、B通道分别用于观测负载补偿电容 C大小可按下式计算: p p网络的电压和电流波形当它们的相位差θ=0时的 C值即为= (tg tg ) c U 2 (tgθ tgθ′) 2 Cmax。改变电容 C的值经过多次测试,可以得到 Cmax约为

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