低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器采樣三相電源中一線電流（如A線）與另外兩線的電壓（如BC線）之間的相位差，通過一定的運(yùn)算，得到當(dāng)前電網(wǎng)的實(shí)時(shí)功率因數(shù)。此功率因數(shù)與設(shè)定的投入門限和切除門限比較，在整個(gè)投切延時(shí)時(shí)間內(nèi)，若在投切門限以內(nèi)，則不予動(dòng)作；若小于投入門限，則另投入一組電容器；若大于切除門限或發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為負(fù)時(shí)，則切除一組已投入的電容器。再經(jīng)過投切延時(shí)時(shí)間，重復(fù)比較與投切，直到當(dāng)前的功率因數(shù)達(dá)到投切門限以內(nèi)。在投切過程中，若發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到的電壓大于設(shè)定的過壓保護(hù)門限，則按組切除所有已投入的電容；當(dāng)檢測(cè)到的電壓超過設(shè)定的過壓保護(hù)門限的10%時(shí)，則一次性切除所有已投入的電容，用以保護(hù)電容器。在投切時(shí)若發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到的電流小于欠電流封鎖門限，則停止投切動(dòng)作，避免系統(tǒng)出現(xiàn)循環(huán)投切現(xiàn)象。

由于在三相供電中有不同接線方法，不同的接線方法對(duì)功率因數(shù)的算法也不一樣，因此我們規(guī)定ARC系列功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償控制儀的電流取自三相供電中的A線，電壓取自BC間的線電壓，同時(shí)為減少現(xiàn)場(chǎng)接線的復(fù)雜度，我們?cè)诔绦蛑袑?duì)相位進(jìn)行自動(dòng)判別。在三相供電中，我們假設(shè)三相的相電壓分別為Ua、Ub、Uc，A線電流為Ia則有Ua=Usin(ωt)，Ub=Usin(ωt+120°)，Uc=Usin(ωt+240°)， 從而得到BC間的線電壓為Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90°)

若A線負(fù)載為純阻性，則A線電流Ia與A線電壓Ua同相，Ia超前Ubc的角度為90°；

若A線負(fù)載為感性，則A線電流Ia滯后A線電壓Ua角度為φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度為90°-φ；

若A線負(fù)載為容性，則A線電流Ia超前A線電壓Ua角度為φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度為90°+φ

在我們的功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償控制儀中，為了計(jì)算的方便，我們電流相位的采樣為電壓采樣的**個(gè)周期，即若沒有相位差I(lǐng)a滯后Ua的角度為360°。在實(shí)際檢測(cè)中，假設(shè)我們檢測(cè)到Ia滯后Ubc的角度為α，根據(jù)以上的分析得知：

若180°<α<270°電路為容性負(fù)載，COSφ=COS(270°-α)

若α=270°，則電路為感性負(fù)載，COSφ=1

若270°<α<360°，則電路為感性負(fù)載COSφ=COS(α-270°)

為方便用戶接線，若用戶將電壓Ubc接成了Ucb，或?qū)a的輸入接反，根據(jù)以上的推斷，我們同樣可得到：

若0°<α<90°，則電路為容性負(fù)載，COSφ=COS(90°-α)

若α=90°，則電路為感性負(fù)載，COSφ=1

若90°<α<180°，則電路為感性負(fù)載COSφ=COS(α-90°)

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