【熒光燈電路參數(shù)測(cè)量及控制特性的研究實(shí)驗(yàn)裝置】

　　功能/作用介紹

　　簡介

　　電路實(shí)驗(yàn)課程是大學(xué)本科電氣、電子等相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是電路理論課程的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生理論驗(yàn)證及基本實(shí)驗(yàn)技能的能力、動(dòng)手能力、工程計(jì)算能力和掌握高新技術(shù)的能力方面起著舉足輕重的作用。

　　經(jīng)過近幾年的建設(shè)，電路實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備得到了很大改善，但與實(shí)驗(yàn)儀器配套的實(shí)驗(yàn)裝置卻過于陳舊落后，完全不能適應(yīng)新形勢(shì)下全開放、自主式學(xué)習(xí)方式的需要。為配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，提高電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的整體水平，并把實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新理念融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程，使學(xué)生的科技創(chuàng)新能力得到鍛煉和增強(qiáng)，電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心研制了熒光燈電路參數(shù)測(cè)量及控制特性的研究實(shí)驗(yàn)裝置。

　　該裝置是根據(jù)日常實(shí)際使用的熒光燈接線電路制作的，接線端子和元器件都與實(shí)際工程使用的完全相同，改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所有元器件、設(shè)備固定，基本上統(tǒng)一設(shè)計(jì)、接線的模式，拓寬了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間和領(lǐng)域，實(shí)踐了以學(xué)生為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念?？砷_設(shè)熒光燈特性研究、電能質(zhì)量測(cè)量及自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：

　　1.熒光燈基本參數(shù)測(cè)量：使用三相電能及功率質(zhì)量分析儀進(jìn)行電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、含諧波電路的功率因數(shù)PF、有功能量、無功能量、視在能量、電壓和電流之間的相角等參數(shù)的測(cè)量。改變了使用傳統(tǒng)的指針式儀表，只能進(jìn)行幾個(gè)參數(shù)測(cè)量且測(cè)量不準(zhǔn)確、通常得不到正確的結(jié)果和結(jié)論的幾十年實(shí)驗(yàn)狀況。通過實(shí)驗(yàn)也使學(xué)生更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了指針式儀表測(cè)量的局限性。

　　2.并聯(lián)補(bǔ)償電容提高功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相量圖分析日光燈電路并聯(lián)電容器后對(duì)一端口功率因數(shù)的影響。

　　3.熒光燈電路分別接入電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器進(jìn)行比較測(cè)試，從而研究它們的特性。近年來，熒光燈電路一個(gè)重要的改變是采用電子鎮(zhèn)流器來代替鐵芯電感鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器由于具有發(fā)光效率高、無頻閃、無噪聲、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，被國家列入節(jié)能項(xiàng)目之首，通過“綠色照明工程”來推廣。

　　但電子鎮(zhèn)流器在使用過程中都會(huì)有較多高次諧波產(chǎn)生，電網(wǎng)中大量接入這樣的設(shè)備，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一些影響，如何對(duì)電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的諧波進(jìn)行測(cè)試，一直是電力部門關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

　　熒光燈實(shí)驗(yàn)裝置可以波形或相量圖方式顯示兩種鎮(zhèn)流器電路的電壓、電流波形，電壓、電流頻譜圖，電壓電流相量圖，并能測(cè)量振幅頻譜圖、直流分量、各次諧波占百分比、總諧波失真等參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更深刻理解電子鎮(zhèn)流器可以實(shí)現(xiàn)較高的功率因數(shù)，同時(shí)總功耗降低，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能高效等理論知識(shí)。

　　熒光燈實(shí)驗(yàn)改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中由于受實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等條件的限制，諧波波形、振幅頻譜只能利用仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀測(cè)的現(xiàn)狀。使學(xué)生對(duì)比較抽象的非正弦周期電流電路這部分內(nèi)容通過實(shí)驗(yàn)這種方式進(jìn)行理解，彌補(bǔ)了理論教學(xué)的不足。同時(shí)開設(shè)這種以實(shí)際工程為背景的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及今后從事工程技術(shù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　2007年11月，哈工大電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心被評(píng)為“國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”，同時(shí)中心所承擔(dān)的“電工電子實(shí)驗(yàn)系列課程”于2010年10月被評(píng)為“國家級(jí)精品課”。熒光燈實(shí)驗(yàn)裝置的使用，對(duì)相關(guān)高校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)也會(huì)起到一定的引領(lǐng)和示范作用。

　　作品名稱：熒光燈電路參數(shù)測(cè)量及控制特性的研究實(shí)驗(yàn)裝置

　　完成單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心