【正文】 圖 Control U 清零全部投切和計(jì)數(shù)器 電流是否超前 投計(jì)數(shù)器清零 切計(jì)數(shù)器是否到 10 切一組電力電容 切計(jì)數(shù)器 +1 切計(jì)數(shù)器清零 返回 切計(jì)數(shù)器清零 Cosp 〉 投計(jì)數(shù)器是否為 10 電容是否全投 電容是否全切 投一組電容 投計(jì)數(shù)器清零 投計(jì)數(shù)器 +1 切 、 投計(jì)數(shù)器清零 全切計(jì)數(shù)器 =5？ 電容全切？ 切除一組電容器 全切計(jì)數(shù)器清零 全計(jì)數(shù)器 +1 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 39 相位差計(jì)算子程序流程圖 ( 圖 ) 控制子程序流程圖 ( 圖 ) 余弦函數(shù)子程序 在求取功率因數(shù)時(shí)，得到相位差后，將其轉(zhuǎn) 換成它的角度，然后在調(diào)用余弦子程序，可以求得功率因數(shù)。 c) 在情況許可的情況下，盡可能采用一點(diǎn)接地和就近接地。若要浮置，則兩者間的阻抗越大越好；若要相連，則可采用一點(diǎn)連接技術(shù)。如果處理不當(dāng)，可能使干擾信號(hào)超過(guò)有用信號(hào)，降低儀器的分辨能力；也可能使外部干擾信號(hào)通過(guò)地線竄入微處理器和單片機(jī)中，影響系統(tǒng)的正常工作。為了增強(qiáng)對(duì)共模干擾的抑制能力，對(duì)模擬測(cè)量電路可采用雙層屏蔽浮置技術(shù)。 2 屏蔽技術(shù) 采取的措施包 括 I/O 信號(hào)線使用屏蔽電纜線，外客接地等。對(duì)電源濾波除去可濾去電源電壓中的高次諧波外，還能有效抑制由公共電源內(nèi)阻形成的寄生耦合。軟件抗干擾有投資低的優(yōu)點(diǎn)，但要降低系統(tǒng)的工作效率。干擾的后果：數(shù)據(jù)采集誤差家大，控制狀態(tài)失靈，數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化，程序運(yùn)行時(shí)常， 抗干擾方面的有硬件措施和軟件措施，也有軟硬件結(jié)合的措施。 +5V CCV IN4148 33K 10 F? 單片機(jī)的可靠性是由多種因素決定的，其中系統(tǒng)的抗干擾能力的好壞是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。電容（ C1， C2）值雖無(wú)嚴(yán)格的要求，但電容值對(duì)震蕩器輸出信號(hào)頻率的穩(wěn)定性，大小和起振的速度有一定的影響，其電容值可在 20pF~100pF 之間選取 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 34 1C 6M 2C 在圖中給出這種復(fù)位電路，此電路同時(shí)具備兩種復(fù)位功能，即上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)強(qiáng)制復(fù)位的功能。電路的輸出作為系統(tǒng)三相波形發(fā)生器電路的輸入信號(hào)，經(jīng)三分頻處理后作為系統(tǒng)的工作時(shí)鐘。 8098 單片機(jī)要求輸入的時(shí)鐘頻率在6MHz~12MHz 范圍內(nèi) ,產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的硬件電路方式有兩種 ,一種是內(nèi)部時(shí)鐘電路方式 ,另一種是外部時(shí)鐘電路方式，下面介紹內(nèi)部時(shí)鐘方式： 在圖中給出內(nèi)時(shí)鐘方式電路。 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 此時(shí)，第一組和第二組繼電器均在低電頻的作用下斷電，相應(yīng)的電力電容器被切除。為得到這個(gè)輸出信號(hào)，我們運(yùn)用軟件編程，使其輸出的信號(hào) 11111110 存重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 33 入寄存器，并將之左移一位，結(jié)果 11111101 與寄存器內(nèi)的存儲(chǔ)結(jié)果相“ amp。微機(jī)繼續(xù)循環(huán)檢測(cè)，但檢測(cè)結(jié)果表明依然需要切除第二組電力電容時(shí)，我們用到的方案依然需要左移法。將第一組的投入結(jié)果 00000001 存入寄存器，并將之左移一位到000000010，并把結(jié)果與存入的結(jié)果相“ ||” 計(jì)算如下： 0 0 0 0 0 0 0 1 || 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 此時(shí)輸出的控制信號(hào)將第一組和第二組繼電器均導(dǎo)通，使對(duì)應(yīng)的兩組電力電容器均投入補(bǔ)償。此時(shí)需要輸出控制信號(hào)為 00000011。即，芯片輸出為 00000001。從而使繼電器在執(zhí)行端的常開(kāi)觸頭閉合，以打倒微機(jī)對(duì)電力電容器投切。數(shù)據(jù)從 3p 出來(lái)后，通過(guò)兩個(gè)由芯片 74LS138 片選而 進(jìn)入兩個(gè) 74LS273 芯片鎖存，并經(jīng)過(guò)譯碼，從四個(gè) LED 顯示屏輸出。接著按照 SPC 所指定的存儲(chǔ)單元去取指令，由 3p ， 4p 口給出要取的指令地址，在ALE 信號(hào)有效且下跳沿時(shí)刻保存 8 為地址。用ALE 作為該鎖存器 的地址鎖存允許控制信號(hào)，在 ALE 信號(hào)的下跳沿鎖存控制有效，將總線低 8 位的地址送入 74LS373，并同時(shí)在它們的輸出端給出被鎖存的地址信息， 2764 為重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 31 EPROM 型 8KB 多次可編程只讀存儲(chǔ)器，作為程序存儲(chǔ)器。 當(dāng) T? ? 0 則表示電壓相位超前電流，當(dāng) T? ? 0 則表示電壓滯后電流相位。 下面分別就這些情況進(jìn)行討論： ? 當(dāng)檢測(cè)電壓方波超前于電流方波相位 取樣采樣周期 AB 其中電壓與電流計(jì)數(shù)分別是上升沿和下降 A B U 1t 3t I 2t T? 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 28 沿，則在 ABT 中，經(jīng)過(guò)三個(gè)計(jì)數(shù) 1t2t 3t，分別是 U 的上升沿和 I的下降沿及 U 的另一個(gè)上升沿的觸發(fā)時(shí)刻的記錄： 由圖知： T= 3t 1t ， T? =2t 1t 第二種可能采樣形式為 ABT ，即采樣周期中第一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖為 I 的下降沿如圖所示，則有： T=3t 1t T? =3t 2t2T ? 當(dāng)檢測(cè)電壓方波滯后于電流方波相位： 采樣周期與上相似取 ABT ，有兩種可能 ABT 取 U的上 升沿處，則在采樣周期中，經(jīng)過(guò)的三個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間 1t2t 3t第一個(gè)時(shí)間記錄是電壓上升沿 U 1t 3t I 2t ABT T? 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 29 T=3t 1t T? =2t1t 2T T= 3t 1t T? =3t 2t 2T 在 ABT 去在 I 的下降沿處，則在采樣周期中， 1t 是 I的第一個(gè)下降沿計(jì)時(shí)時(shí)間。故在運(yùn)放輸入端口與地之間接入限壓二極管 1C 。這樣，便把電流 AI 和電壓 BCU 的正弦波轉(zhuǎn)化為方波，因此，兩個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成波形轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。 限幅放大 限幅放大 脈沖整形 脈沖整形 微分 微分 整相器 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 26 ①在線路 A相裝設(shè)一個(gè)毫安級(jí)的專用電流互感器 CT，經(jīng)電位計(jì)和電阻將電流互感器的輸入接入運(yùn)算放大器 74LS324 的輸入端?？梢杂脙尚盘?hào)波形過(guò)零的時(shí)間差來(lái)表示相位差的大小。 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 25 相位測(cè)量的基本原理 相位的數(shù)字化測(cè)量主要采用過(guò)零鑒相法 。對(duì)相位測(cè)量的精度要求越來(lái)越好，相位的數(shù)字化測(cè)量具有精度高，速度快，頻帶寬等特點(diǎn)。而且有些非電量通過(guò)傳感器變換成為相位信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。 （ 4） 電容器的失壓：電容器因故失壓仍接在系統(tǒng)中， 當(dāng)再次給電壓時(shí)，電容器的殘余電荷可能使電壓超過(guò) 倍額定電壓；可能因變壓器帶電容器合閘產(chǎn)生諧振過(guò)電壓；空載變壓器因電壓較高，也能造成電容器過(guò)壓。 （ 3） 電容器的過(guò)電壓：電容器只允許在 倍工頻電壓下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。與之串聯(lián)的電容 器件電壓升高，有可能引起新的元件擊穿，剩余電容元件上的電壓更高，產(chǎn)生惡性連鎖反應(yīng)。電容元件極板之間的絕緣在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下，在薄弱環(huán)節(jié)處首先產(chǎn)生過(guò)熱，游離，直到局部擊穿。 結(jié)論：在補(bǔ)償端，我們也將電力電容接成三角形。 C=NUfI1602 1031 ?? 式中 C—— 接成三角形時(shí)每相電容量 ? ?f? ； 0I —— 電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流（ A），可由試驗(yàn)測(cè)得，或者取0I = INI ， INI 為定子額定電流。這時(shí)電 容器組可補(bǔ)償異步電動(dòng)機(jī)發(fā)電所需的無(wú)功功率，即供給建立磁場(chǎng)所需要的勵(lì)磁電流。執(zhí)行端的白熾燈被導(dǎo)通，進(jìn)入放電保護(hù)環(huán)節(jié)。其輔助觸頭 KM1 自動(dòng)斷開(kāi)，互鎖反相制動(dòng)繼電器 KM11 斷電。在微機(jī)控制需要功率補(bǔ)償時(shí)，單片機(jī) 8098 輸出一個(gè)投入電力電容器的信號(hào)吸合繼電器 KA1，則常開(kāi)的觸頭 KA1 關(guān)閉， 繼電器 KM1 通電。 SA 為互鎖開(kāi)關(guān)其中 AS? ， AS? 互為反相觸頭。 其中 KM1 是接觸器 KM1 的主觸頭，接在高壓執(zhí)行端。 KM11 的線路中已有 KM1 的常閉觸點(diǎn)，只需在 KM1的線路中串入 KM11 的常閉觸點(diǎn)。 執(zhí)行部分電路圖 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 22 控制電路 線路接觸器 K M1和反接制動(dòng)接觸器 KM11不允許同時(shí)工作。合理的投切方式是“循環(huán)投切”，這種投切方式便先投入運(yùn)行的電容器先退出，后投入的后退出。先投后切；而后面的卻后投先切。 有控制器多數(shù)采取“順序投切”方式。在（ ~1）的范圍內(nèi)。 進(jìn)行投切要注意：容易發(fā)生投切震蕩現(xiàn)象所謂“投切震蕩”重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 21 是指在某些負(fù)荷的條件下，若投入一組電容器，則功率因素超過(guò)規(guī)定的上限 ，而切下了這組電容器，功率因素又低于了下限，因此發(fā)生反復(fù)投切現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象一方面與電容器的分組數(shù)及容量有關(guān)，另一方面也與控制器的功率因素上，下限設(shè)置范圍 以及調(diào)節(jié)時(shí)間有關(guān)。在范圍 （ 0～ 1），此時(shí)，無(wú)論 cos? 為何值都要進(jìn)行保護(hù)切除。 ? 滯后 AI ，即 AI 與AU之間是容性阻抗。 ? 超前 AI ，即AU與 AI 之間是感性阻抗時(shí)，且功率因素大于 ，此時(shí)，電路無(wú)需無(wú)功功率補(bǔ)償，結(jié)果直接輸出。一般現(xiàn)行的控制裝置大體上分為四種類型：電壓控制型，時(shí)間控制型，功率硬實(shí)控制型，兼而有之混合型。 執(zhí)行部分 對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償，我們用的方案是電力電容器的投切，并保證電容器的安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。即 13R? = ?13R = 213R且 2181818 RRR ???? 由于運(yùn)算放大器虛短及虛斷的原理，1U = ?1U =0V， 53 UU ? 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 19 在閉環(huán)電路中， Ai 01? ， Ai 02? 運(yùn)放 A1 處： 則 有關(guān)系112191 R UUR UVi ??? = ???13125RR UU = ??13145RR U 運(yùn)放 A2 處，由于虛短虛斷有關(guān)系式： ??? 1817 612 RR UV=163618196 R UURR U ???? 且滿足關(guān)系 當(dāng) iV =12V 4V =5V 當(dāng) iV =12V 4V =0V 設(shè)定電阻： 11R =1K 14R =1K 10R =1K 17R =1K 16R =1K 9R =10K 19R =5K 15R =2。 . 1C 2C 0V 1?C 2?C V 78XX 79XX 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 18 檢測(cè)部分 電壓檢測(cè) 由于微機(jī)輸入電壓信號(hào)的接受范圍是（ 0~5v）。這樣輸出的電壓就是一定的了。若穩(wěn)壓器輸出端與濾波器有一定距離時(shí)，為保證電路的穩(wěn)定性必須加接一制并聯(lián)電容 1C ，其值約 f? 。 線性穩(wěn)壓器 78XX， 79XX 的運(yùn)用 78XX/79XX 系列是常用三端固定電壓集成線性穩(wěn)定器， 78XX 系列為正電壓輸出穩(wěn)壓器， 79XX 系列為負(fù)電壓輸出穩(wěn)壓器。由于他很小，一般電容器可以很快重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 17 的充到交流電壓 2u