馈系统,根据负载变化,单片机就可以相应地调整电机输出电压,使电机始终工作在预先设定的功率因数下,从而达到节能运行的目的。Р2.1.1 信号的过零检测Р电机的功率因数与功率因数角呈简单的余弦关系,而功率因数角可以通过测量电压电流之间的相位差获得。由于异步电机是个感性负载,轴上电流滞后于电压,电压过零后尚需一个延迟角电流才过零,因此其夹角即为功率因数角。Р电路使用同步变压器,将电机端电压降为同频的低电压信号U1;使用电流互感器将流过可控硅的电流取出,并通过电阻转化为相应的同频同相位电压信号U2。为使软硬件得以简化,在功率因数角的测量中对两路信号采用过零检测,通过电压比较器LM393,将信号与微电平相比较,从而获得同频同相位的矩形波U1’和U2’。以电压的上升沿作为触发脉冲的同基准信号。Р2.1.2 功率因数的计算Р将比较器输出的两路矩形波信号U1’和U2’经与门74LS08相与,输出波形再同U1’一起送异或门74LS86,其输出波形即显示了相位差角的大小(图2-1)。然后将信号输入89C51单片机的INT0口。Р先通过软件对寄存器IE赋值,使INT0口关中断。这是因为,定时器/计数器0检测89C51的INT0口,通过定时器工作方式寄存器TMOD来控制定时器/计数器0的工作方式和操作模式,通过定时器控制寄存器TCON来控制它们的工作状态。由于程序需要当INT0脚由低电平变为高电平时,定时器/计数器0开始计时,为了消除外部干扰,须先将INT0口关中断。Р定时器/计数器0选择工作方式一,将定时器工作方式寄存器TMOD中GATE位置位,C/T位清零;将定时器控制寄存器TCON中TR0位置位;并将中断允许寄存器IE中EX0位清零。这样,由于电压信号和电流信号经过一个异或门,当电压首先过零而电流未过零时,INT0口就会由低电平跳变为高电平,定时器0同时开始计时;当滞后的电流也过零时,INT
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