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教学设备.教学仪器.电容器在电工电子中的妙用

概述:电容器在电工电子教学设备中的应用可谓丰富多彩,在弱电领域中被广泛用于调谐、滤波、祸合、旁路、隔直、通高频、阻低频等;在电工电子教学设备强电领域中被用于移相、提高电网(感性负载)的功率因数和做单相电动机的启动电容等。电容器除了上述应用外,在电工电子教学设备中,还有下列几种妙用,现介绍如下。
1、调光台灯教学设备。电路见图1所示。以100W白炽灯为例,串联电容4μF时,灯泡发暗光,约耗电20W;串联电容8μF时,灯泡发半亮光,约耗电60W。
2、调光电风扇教学设备。电路见图2所示,以400mm台扇为例,串联电容2μF时,可实现300-400转/分低速;串联电容3μF时,可实现500~600转/分中速。

3、当单相异步电动机损坏后,一时又买不到原型号产品,可用小容量的三相异步电动机代用。电路见图所示,图中C为电容器,K为电源开关兼作正、反转控制开关。电容量可以按以下标准选定:每low电动机功率,对Y型接法须配用0.6μF;对△型接法须配用1μF。如果电动机为 250W功率,对Y型接法须配用15μF电容器;对△型接法须配用25 μF电容器。注意:三改单后,电动机的转速不变,但是单相功率仅为三相功率的50%--80%,所以选用三相电动机的功率为实际单相电动机功率的1.3--2倍。
4、当需要判断三相交流电的相序时,可利用由电容器、小灯泡组成的相序仪。电路见图4所示,任选一根相线假定是U相,并将其与相序仪的电容器相连接,而两个灯泡与另外两根相线相连接,则灯泡比较亮的是V相,灯泡比较暗的是W相。其实质是U相超前V相120°,V相超前W相120°,W相超前u相120°。电容量可选定0.2-1μF.
5、如果你需要一个低压直流电源教学仪器,而手头又没有相应的单相变压器变压,你可用电容器降压钻电路如图5所示,原则上电容量C的大小与输出电流Io大小成正比,如需要6V的直流电源,可以串联1μF电容器。需要指出的是,用电容器降压的电源由于没有和市电隔离,使用时一定要分清相线、零线,保证安全。此外,在电容器两端还要并联一只泄放电阻Ro
6、利用电容器的充放电特性可以用来延时。图6所示就是照明延时开关,按一下按钮AN,电灯亮,延时数分钟后电灯会自动熄灭。调整电容C1的容量,可以方便改变延时时间长短。本电路适合于公共场合照明灯自动开关用。
以上所采用的电容器教学仪器,涉及单相交流电可选用耐压为400V以上的金属化纸介质电容器;而图4涉及三相交流电可选用耐压为630V的金属化纸介质电容器。图6适合选用容量大的铝电解电容器,耐压有25V即可。
7、结束语:如何使学生能够把教学设备理论联系到实践当中,提高正确合理解决问题的能力,全面运用所学知识,正确进行教学设备的原理分析、设计线路、安装接线、调试线路和故障排除,使教育的内容能更好地为学生将来的就业、为学生未来的发展提供服务。

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