基于8051单片机的三相电网功率因数角的测量

wozuishuai

摘要:分析了使用8051单片机测量三相电网功率因数角的原理,给出了接口电路和程
5 F8 |  d; K+ S0 h序框图。
关键词:单片机;电网功率因数角;测量
功率因数角的测量方法很多,但大多都存在准确
: H& |9 }: m3 H: H8 S* c性较差，稳定性不高的问题。如果将它的测量与
, Z$ h, f% T; e% |) K4 J8051单片机结合起来，并考虑电网频率的影响，即可
- v* }& h2 Y( e- R/ `1 b进行实时测量。结果精度高,稳定性好。
1测量原理(1
( \5 Q- B, w6 U% Q8 Q本方案所用的检测输入信号为线电压与线电流，
即Ua与Ig或Uc与I,或Un与Ic,这是因为他们之
- D3 z+ g, O6 ?0 s; U间的夹角θ和待测相角φ之间具有线性对应关系。.
现以Ua与Ig为例,表明其夹角θ与相角。间对应关
# b% M6 P& ]) g, l1 [  c5 V系的矢量图如图1所示。
4 ?9 {, h- O9 P
由图1容易看出:
纯阻性时:φ =0,θ =90°
: p2 B" P5 z9 m$ g4 e% F  {# G( E感性: φ =0° ~90°,θ=90° ~ 180°,纯感性时:φ
= 90°,θ= 180°
容性:φ =0°~ -90°,θ=90° ~0°,纯容性时: φ
= - 90°,θ=0°
& }- b2 _& g' J- V5 f
图2则从波形图描述了不同θ角时的情况。
! p, \2 S: Z6 {& Y5 w从图2中可以看出,0角的大小又和Uca与ig同
7 {* Z' j% D& W  x/ ~6 ~: N5 @时为负的时间长短τ又具有线性对应关系(图2中
U。的波形),并且可以得出:
3 M, m; M1 f) E! W" X( `

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