专利名称：功率因数补偿实验仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及高校电工实验中，对电路功率因数进行补偿的实验仪器。
背景技术：
当前，高校在功率因数补偿实验时，用三支带有镇流器的白光灯并联后作为感性负载，电路中电压表与电流表的显示值可以计算出电路的总功率，从有功功率表测量出负载的有功功率，两者相除得出功率因数；同时，与日光灯负载并联的是几只电容器，有1μF、1μF、2μF、4μF及二只8μF，共计24μF，各通过拨动开关可接入或切出电路进行功率因数补偿。
从前实验时采用纸介电容，由于其损耗较大，功率因数只能补偿到0.9左右，估计采用有感绕制及其它原因，其电量释放时间较长，5A拨动开关切换时不会因电弧及涌流咬住开关。
现在纸介电容基本已淘汰，没有厂家生产，新增实验仪器所需电容器只能采用薄膜电容，聚丙烯薄膜电容器损耗小、价格低，生产厂家众，因此宜首选采用，但聚丙烯薄膜电容器的电量释放很快，拨动开关在切换时，会产生电弧及涌流，尤其是8μF电容器，15A拨动开关后打几下就粘住了，如采用闸刀，因裸露不够安全，且体积太大，仪器也放置不下。
由于仪器工作后切断电源，电容器仍带电，实验时，不小心电容器会对人体放电，引起阵痛。
发明内容
本发明要解决的技术问题是薄膜电容器在切出或接入电路时，拨动开关不产生电弧或瞬间涌流，使拨动开关不会粘住，并且有对电容放电装置。
本发明采取的技术方案是这样的在补偿电容与拨动开关常闭触点连接导线上，穿过一批铁氧体磁珠，由于铁氧体对50HZ这样的低频电流几乎没有什么阻抗，所以功率因数补偿实验中，对各种实验数据的不起作用，当补偿电容在切出或接入电路瞬间，也就是几个纳秒瞬间电流变化非常快，铁氧体磁珠产生很高的阻抗，并转换成热量形式体现出来。
由于补偿电容与拨动开关连接导线上的磁珠有效的抑制了电弧与涌流，使得功率因数补偿实验仪上的拨动开关长期使用也不会粘住。
为了释放电容器上的电量，拨动开关掷“切出”档位时，让断开触点与电容器并联一个电阻，这样形成一个放电回路，实验结束时只要让学生把补偿电容的拨动开关掷向“切出”即可。
附图是功率因数补偿仪电路图附图中1、自耦调压器2、交流电压表3、交流电流表4、有功功率表5、三支带镇流器的日光灯并联成的感性负载C1、C2、C3、C4、C5、C6是用于功率因数补偿的电容K1、K2、K3、K4、K5、K6是对应补偿电器接入切出拨动开关R1、R2、R3、R4、R5、R6是用于电容器放电的负载电阻L1r1、L2r2、L3r3、L4r4、L5r5、L6r6是开关与电容器连接线上穿的磁珠所产生的等效串联电感与等效串联电阻。
具体实施例方式
在附图中，接入220V市电的自耦调压器1，根据实验需要调节到要求的实验电压，并通过交流电压表2显示，当补偿电容全部从电路中切出时，从接在电路中有功功率表4上读取的功率数除以串联在电路上交流电流表3的电流安培数与电压表读数积所得的啇即功率因数。当补偿电容按1μF、1μF接入电路时，因为补偿电容与感性负载5并联，使感性负载得到补偿，从功率表4与电压2上看到，电容增加，电压表2与功率表4指针不动，但交流电流表3随电容增加电流减小，到并联电容为12μF～13μF时电流最小，功率因数接近1，再增加并联电容时，电流随电容增加而增大，这时整个电路呈容性负载。为了有效地减少接入涌流对电容器和开关的冲击和抑制开断时的过电压及火花，在补偿电容与开关的连接导线上串联足够多的铁氧体磁珠，电容容量越大，相应穿过的磁珠越多。
由于CBB60金属化聚丙烯薄膜电容器损耗小，有自愈特性，有用于固定的孔，价廉且易于采购，所以本实验仪把纸介电容器改成该种电容器。
又由于CBB60金属化聚丙烯薄膜电容器漏电在薄膜电容中最少，放置很长时间所含量电量基本不变，为了避免对人体放电，拨动开关掷向“切出”时，拨动开关内与补偿电容连接的常闭触点与断开时的触点连接。断开的触点有一只电阻与电容器另一端连接，这样就形成一个电容放电回路，避免今后电容对人体放电。
权利要求
1.一种功率因数补偿实验仪，市电由自耦调压器(1)接入电路后，调节到所需的实验电压，通过交流电压表(2)检测，交流电流表(3)串联在电路中，并有有功率表(4)接入电路中，电路中有三支带镇流器的日光灯负载(5)，与日光灯负载并联的是通过拨动开关接入或切出补偿电容组，零至24μF可调，最小调节值为1μF；其特征在于拨动开关常闭触点与补偿电容连接的导线穿过了一批铁氧体磁珠，以减少涌流对开关的冲击和抑制开断时的过电压及火花。
2.根据权利要求1所述的功率因数补偿实验仪，其特征在于拨动开关掷向断开时，断开上的触点通过一个电阻与补偿电容并联，使电容通过电阻放电。
3.根据权利要1或2所述的功率因数补偿实验仪，其补偿电容的特征在于采用的是CBB60金属化聚丙烯薄膜电容器。
全文摘要
一种用于高校电工实验的功率因数补偿实验仪，用三支带有镇流器的日光灯作为感性负载，感性负载两端并联了补偿电容组，每只补偿电容可通过拨动开关接入或切出电路，在拨动开关与补偿电容之间连接的导线，穿过了一批铁氧体磁珠，抑制了涌流与电弧，延长了拨动开关使用寿命。
文档编号H02J3/18GK1737878SQ20051006022
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者骆乃光 申请人:骆乃光