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专利号: 2020112656549
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电机电流随机相序的功率因数角计算方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:采集一台电机的三相电流时间序列数据Iai、Ibi、Ici和一相电压时间序列数据Uei,且并不清楚该电压数据与三相电流数据的哪一相同相;

步骤2:过滤高频信号,利用Asin(ωt+θ)提取步骤1采集的三相电流数据和一相电压数据中能量最大的基频波形,获取三相电流基波数据的幅值Aa、Ab、Ac和一相电压基波数据的幅值Be,获取三相电流基波数据的初始相位θa、θb、θc和一相电压基波数据的初始相位θe;

步骤3:对步骤2所获取的三相电流基波数据的初始相位θa、θb、θc和一相电压基波数据的初始相位θe进行非负值处理,处理过程为对其θa、θb、θc、θe分别与零比较,θa大于等于零时θ‘a =θa,θa小于零时,θ‘a =360+θa;θb大于等于零时θ‘b =θb,θb小于零时,θ‘b =360+θb;θc大于等于零时θ‘c =θc,θc小于零时,θ‘c =360+θc;θe大于等于零时θ‘e=θe,θe小于零时,θ‘e =

360+θe;

步骤4:对步骤3获取的非负相位θ‘a 、θ‘b 、θ‘c 进行排序,找到最小值记为 当θ‘a 最小时 当θ‘b 最小时 当θ‘c 最小时 找到中间值,记为 当θa‘是中间值时 当θ‘b 最小时 当θ‘c 最小时 找到最大值记为当θ‘a 是最大值时 当θ‘b 最大时 当θ‘c 最大时 从上可确定最小值、中间值和最大值是在A、B、C三相的具体哪相,将A相记为1,B相记为2,C相记为

3;将最小值对应相的值赋给Zmin,将中间值对应相的值赋给Zmid,将最大值对应相的值赋给Zmax;

步骤5:将三相θ‘a 、θ‘b 、θ‘c 均分别减去最小值 得到θ‘a ’、θ‘b ’、θ‘c ’,其中θ‘a ’、θb‘’、θ‘c ’中必定一个为0,一个为120°,一个为240°;由于步骤4的过程,在这里可以确定最小值、中间值和最大值是在A、B、C三相的具体哪相;

步骤6:将电压的相位θ‘e 同样减去最小值 获得θ‘e ’,判断θ‘e’与零的大小,θ‘e ’大于等于零时θe’”=θ‘e’,θ‘e’小于零时,θ‘e ”=360+θ‘e’;

步骤7:将θ‘a ’、θ‘b ’、θ‘c ’、θ‘e ’’按照从小到大排序,获取其θ‘e ’’在排列顺序中的位置值X,由于步骤5的过程,在从小到大的顺序排列中X不可能排在第一位;

步骤8:针对交流电动机,当X排在第二位时,取Zmin所在的相为计算功率因数时需要的电流相;当X排在第三位时,取Zmid所在的相为计算功率因数时需要的电流相;当X排在第四位时,取Zmax所在的相为计算功率因数时需要的电流相;针对交流发电机,当X排在第二位时,取Zmid所在的相为计算功率因数时需要的电流相;当X排在第三位时,取Zmax所在的相为计算功率因数时需要的电流相;当X排在第四位时,取Zmin所在的相为计算功率因数时需要的电流相;

步骤9:根据步骤8获得的计算功率因数的电流相位,与电压相位进行求差值,再求绝对值,该角度即为计算功率因数时的功率角度Δθ;

步骤10:对于交流电动机,计算电流有效值I和电压有效值U乘积,再乘以 再乘以效率η,再乘以cosθ即为电机的有功功率;计算电流有效值I和电压有效值U乘积,再乘以 再乘以效率η,再乘以sinθ即为电机的无功功率;对于交流发电机,计算电流有效值I和电压有效值U乘积,再乘以 再乘以cosθ即为电机的有功功率;计算电流有效值I和电压有效值U乘积,再乘以 再乘以sinθ即为电机的无功功率。