相异步电机负载转矩与功率因数测量系统，其特征在于：所述C相信号 调理电路包括型号为LM324N的运算放大器芯片U3,所述运算放大器芯片U3的第4引脚与 +12V电源的输出端连接，所述运算放大器芯片U3的第11引脚与-12V电源的输出端连接， 所述运算放大器芯片U3的第2引脚通过电阻R21与C相电压传感器的输出连接，且通过电 阻R22与运算放大器芯片U3的第8引脚相接，所述运算放大器芯片U3的第3引脚通过电 阻R24接地，所述运算放大器芯片U3的第1引脚与第2引脚之间接有电阻R23,所述运算放 大器芯片U3的第1引脚为C相信号调理电路的电压信号输出端ADl且与微处理器模块的 输入端连接；所述运算放大器芯片U3的第6引脚通过电阻R27与C相电流传感器的输出连 接，且通过电阻R25与运算放大器芯片U3的第8引脚相接，所述运算放大器芯片U3的第5 引脚通过电阻R28接地，所述运算放大器芯片U3的第6引脚与第7引脚之间接有电阻R26， 所述运算放大器芯片U3的第7引脚为C相信号调理电路的电流信号输出端AD6且与微处 理器模块的输入端连接；所述运算放大器芯片U3的第9引脚通过电阻R29与+5V电源的输 出端连接，所述运算放大器芯片U3的第10引脚通过电阻R30接地，所述运算放大器芯片U3 的第8引脚与第9引脚之间接有电阻R33。
[0013] 上述的三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统，其特征在于：所述微处理器 模块为单片机。
[0014] 本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便、实时性好的三相异步电机负载转 矩与功率因数测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
[0015] 步骤一、信号实时采集及传输：A相电压传感器对三相异步电机的A相输入电压进 行周期为T的周期性检测并将检测到的A相输入电压u A实时输出给A相功率因数检测电路 和A相信号调理电路，A相电流传感器对三相异步电机的A相输入电流iA进行周期为T的 周期性检测并将检测到的A相输入电流实时输出给A相功率因数检测电路和A相信号调理 电路；同时，B相电压传感器对三相异步电机的B相输入电压进行周期为T的周期性检测并 将检测到的B相输入电压u B实时输出给B相功率因数检测电路和B相信号调理电路，B相 电流传感器对三相异步电机的B相输入电流iB进行周期为T的周期性检测并将检测到的 B相输入电流实时输出给B相功率因数检测电路和B相信号调理电路；同时，C相电压传感 器对三相异步电机的C相输入电压进行周期为T的周期性检测并将检测到的C相输入电压 uc实时输出给C相功率因数检测电路和C相信号调理电路，C相电流传感器对三相异步电 机的C相输入电流进行周期为T的周期性检测并将检测到的C相输入电流实时输出给C 相功率因数检测电路和C相信号调理电路；
[0016] 步骤二、信号预处理:A相功率因数检测电路首先将其接收到的A相输入电压^和 A相输入电流iA均转换成方波，然后将两方波信号相与，得到A相输入电压u &与A相输入 电流iA过零点的时间差τ A并传输给微处理器模块；B相功率因数检测电路首先将其接收 到的B相输入电压叫和B相输入电流i B均转换成方波，然后将两方波信号相与，得到B相 输入电压uB与B相输入电流"过零点的时间差τ B并传输给微处理器模块；C相功率因数 检测电路首先将其接收到的C相输入电压^和C相输入电流i ε均转换成方波，然后将两方 波信号相与，得到C相输入电压叫与(：相输入电流込过零点的时间差τ ^并传输给微处理 器模块；同时，A相信号调理电路对其接收到的A相输入电压^和A相输入电流i Α进行放 大和滤波处理后输出给微处理器模块；B相信号调理电路对其接收到的B相输入电压％和 B相输入电流iB进行放大和滤波处理后输出给微处理器模块；C相信号调理电路对其接收 到的C相输入电压叫和C相输入电流i c进行放大和滤波处理后输出给微处理器模块；
[0017] 步骤三、三相异步电机负载转矩计算，具体过程为：
[0018] 步骤301、微处理器模块根据公式
和公式
计算得到两相静止坐标系下的电压分量Ua和电压分量u p，并根据 公式
和公式
计算得到两相静止坐标系下的电 流分量ia和电流分量i
[0019] 步骤302、微处理器模块根据公式Mem= np[ip ] (u a-Rsia)dt-ia ] (u p-Rsip)dt] 计算得到电磁转矩Mem;其中R 5为三相异步电机定子的电阻，η p为三相异步电机的极对数，t 为时间；
[0020] 步骤303、微处理器模块根据公式M = Mm-Mq计算得到三相异步电机负载转矩M， 其中，M。为三相异步电机空载转矩；
[0021] 步骤四、三相异步电机功率因数计算，具体过程为：
[0022] 步骤401、首先，微处理器模块根据公式
Γ,计算得到角度φΑ，然后，微 处理器模块根据公式c〇S0A= cos(90° -Φ Α)计算得到三相异步电机的A相功率因数 COS θ Α；
[0023] 步骤402、首先，微处理器模块根据公式
&计算得到角度ΦΒ，然后，微 处理器模块根据公式c〇S0B= cos(90° -Φ Β)计算得到三相异步电机的B相功率因数 COS θ Β；
[0024] 步骤403、首先，微处理器模块根据公式
k计算得到角度φε，然后，微 处理器模块根据公式c〇S0e= cos(90° -Φ ε)计算得到三相异步电机的C相功率因数 COS Θ c；
[0025] 步骤五、三相异步电机负载转矩及功率因数输出：微处理器模块将其计算得到的 三相异步电机负载转矩M、A相功率因数cos θ A、B相功率因数cos Θ JPC相功率因数cos Θ c 传输给液晶显示电路进行输出显示。
[0026] 上述的方法，其特征在于：所述T的取值为0. 02ms。
[0027] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0028] 1、本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统的电路结构简单，设计合 理，实现方便且成本低。
[0029] 2、本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统的安装方式简单，对安装空 间和操作人员的要求低，使用操作方便。
[0030] 3、本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统的工作可靠性高，一次性安 装好后，无需经常维护维修。
[0031 ] 4、本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量方法的方法步骤简单，实现方 便，实时性好。
[0032] 5、本发明的集成度高，能够同时对三相异步电机功率因数与负载转矩进行测量， 功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0033] 综上所述，本发明的设计合理，实现方便且成本低，使用操作方便，工作可靠性高， 实时性好，功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0034] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统的电路原理框图。
[0036] 图2为本发明A相功率因数检测电路的电路原理图。
[0037] 图3为本发明B相功率因数检测电路的电路原理图。
[0038] 图4为本发明C相功率因数检测电路的电路原理图。
[0039] 图5为本发明A相信号调理电路的电路原理图。
[0040] 图6为本发明B相信号调理电路的电路原理图。
[0041] 图7为本发明C相信号调理电路的电路原理图。
[0042] 图8为本发明三相异步电机负载转矩与功率因数测量方法的方法流程框图。
[0043] 附图标记说明：
[0044] 1一微处理器模块； 2-A相电压传感器； 3-B相电压传感器；
[0045] 4一 C相电压传感器； 5-A相电流传感器； 6-B相电流传感器；
[0046] 7- C相电流传感器； 8-A相信号调理电路；9一B相信号调理电路；
[0047] 10 - C相信号调理电路； 11 一液晶显示电路；
[0048] 12-A相功率因数检测电路；13-B相功率因数检测电路；
[0049] 14 - C相功率因数检测电路。
【具体实施方式】
[0050] 如图1所示，本发明的三相异步电机负载转矩与功率因数测量系统，包括微处理 器模块1、电压传感器组和电流传感器组，所述电压传感器组包括用于对三相异步电机的A 相输入电压进行检测的A相电压传感器2、用于对三相异步电机的B相输入电压进行检测的 B相电压传感器3和用于对三相异步电机的C相输入电压进行检测的C相电压传感器4,所 述A相电压传感器2与三相异步电机的A相绕组并联，所述B相电压传感器3与三相异步 电机的B相绕组并联，所述C相电压传感器4与三相异步电机的C相绕组并联，所述电流传 感器组包括用于对三相异步电机的A相输入电流进行检测的A相电流传感器5、用于对三相 异步电机的B相输入电流进行检测的B相电流传感器6和用于对三相异步电机的C相输入 电流进行检测的C相电流传感器7