功率因数补偿操控器的作业原理及规划的详细计划pdf

发布时间：2025-08-09 00:37:13 | 作者: ob体育app

  功率因数补偿操控器的作业原理及规划的详细计划 跟着现代工业的开展，电网中运用的理性负载也愈来愈多，如感应式 电动机、变压器等。这些设备在作业时不但要耗费有功功率，一起需 要电网向其供给对应的无功功率，形成电网的功率因数偏低。在电网 中并联电容器可以大大削减电网向理性负载供给的无功功率，以此来下降输 电线路因运送无功功率形成的输电损耗，改进电网的运转条件，因而 功率因数补偿操控器一向有着宽广的使用商场。本文所介绍的功率因 数补偿操控器契合JB/T9663－1999国家标准，基本功用有： （1） 相序主动识别 （2） 电压、电流、功率因数采样与显现 （3） 过压免除、欠流封闭，然后维护电容器及防止循环投切 （4） 选用先投入的先切除，先切除的先投入的准则，对补偿电容实 行循环投切 （5） 一切的作业参数都可以终究靠面板按键设定，包含投入门限、切 除门限、过压维护门限、欠电流封闭门限、投切延时时刻 一、 作业原理 采样三相电源中一线电流（如A线）与别的两线的电压（如BC线）之 间的相位差，通过必定的运算，得到当时电网的实时功率因数。此功 率因数与设定的投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时刻内， 若在投切门限以内，则不予动作；若小于投入门限，则另投入一组电 容器；若大于切除门限或发现功率因数为负时，则切除一组已投入的 1 电容器。再通过投切延时时刻，重复比较与投切，直到当时的功率因 数到达投切门限以内。在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定 的过压维护门限，则按组切除一切已投入的电容；当检测到的电压超 过设定的过压维护门限的 10％时，则一次性切除一切已投入的电容， 用以维护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封闭门限， 则中止投切动作，防止体系呈现循环投切现象。 因为在三相供电中有不同接线办法，不同的接线办法对功率因数的算 法也不一样，因而咱们规则 ARC 系列功率因数主动补偿操控仪的电流 取自三相供电中的 A 线，电压取自 BC 间的线电压，一起为削减现场接 线的复杂度，咱们在程序中对相位进行主动判别。 在三相供电中，咱们假定三相的相电压分别为 Ua、Ub、Uc，A 线电流 为 Ia 则有 Ua=Usin （ωt），Ub=Usin （ωt+120o），Uc=Usin （ωt+240o）， 然后得到 BC 间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin （ωt-90o） 若 A 线负载为纯阻性，则 A 线电流 Ia 与 A 线电压 Ua 同相，Ia 超前 Ubc 的视点为 90o； 若 A 线负载为理性，则 A 线电流 Ia 滞后 A 线电压 Ua 视点为φ（0o≤ φ≤90o），Ia 超前 Ubc 的视点为 90o- φ； 若 A 线负载为容性，则 A 线电流 Ia 超前 A 线电压 Ua 视点为φ（0o≤ φ≤90o），Ia 超前 Ubc 的视点为 90o+ φ 在咱们的 ARC 功率因数主动补偿操控仪中，为了核算的便利，咱们电 流相位的采样为电压采样的第二个周期，即若没有相位差 Ia 滞后 Ua 2 的视点为360o。在实践查验测验中，假定咱们检测到Ia滞后Ubc 的视点为 α，依据以上的剖析得知： 若180o 《α《270o，则电路为容性负载，CO φ=CO （270o-α） 若α＝270o，则电路为理性负载，CO φ=1 若270o 《α《360o，则电路为理性负载CO φ=CO （α-270o） 为便利用户接线，若用户将电压Ubc接成了Ucb，或将Ia的输入接反， 依据以上的揣度，咱们相同可得到： 若0o 《α《90o，则电路为容性负载，CO φ=CO （90o-α） 若α＝90o，则电路为理性负载，CO φ=1 若90o 《α《180o，则电路为理性负载CO φ=CO （α-90o） 图1 电压、电流向量 二、 硬件的规划 操控器的 CPU 选用 ATMEL 的ATMEGA16-8L，此单片机作业电压规模宽 （2.7-5.5V），最高作业频率为8MHz；芯片内部具有16k字节的Flash 程序程序存储器，512 字节的EEPROM，1K字节的片内SRAM；8路10 位 ADC；一个可编程的串行 USART，具有独立片内振荡器的可编程看门狗 定时器；两个具有独立预分频器和比较器功用的 8 位定时器/ 计数 器 ；一个具有预分频器、比较功用和捕捉功用的 16 位定时器/ 计数 器。显现芯片选用南京沁恒公司出产的键盘、显现专用芯片 CH451 ， 3 CH451S最大能驱动8为数码管，且不需外加驱动就能直接驱动LED数 码管，大大减小了印板尺度，单片机的选用 SPI 形式，只需 3 线（片 选CS、时钟CLK、数据输入DIN），因本体系未用CH451S 的键盘功用， 所以 CH451S 的 DOUT 引脚不必。Ubc 的电压信号通过电阻限流进入 2mA/2mA 的阻隔变换器后分为两路，一路进入模仿绝对值处理电路送入 单片机的A/D 转化口ADC0，作为电压显现信号，另一路通过零比较后 进入单片机中断口 INT0；相同Ia的电流信号经5A/5mA 的阻隔变换器 后分为两路，一路进入模仿绝对值处理电路送入单片机的 A/D

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