¿Cómo medir el consumo de potencia verdadera (potencia no aparente) en corriente alterna usando el microcontrolador ESP8266-12F?

  

Estoy enfrentando un problema en la medición del factor de potencia del dispositivo   utilizando el microcontrolador ESP.

Tratar de medir el factor de potencia parece fácil, pero en realidad es un camino tortuoso y lo intentaré. No te preocupes porque te decepcionará. La única forma en que puede medir de manera confiable el factor de potencia es calcular la potencia aparente, calcular la potencia real y tomar la proporción.

Para ondas sinusoidales relativamente puras, podría usar detectores de cruce por cero y calcular el ángulo de fase y tomar el coseno, pero esto no es práctico en una situación del mundo real. La distorsión armónica de la forma de onda actual es tal que no existe un método confiable. Considere la corriente que toma un electrodoméstico que usa un puente rectificador y un condensador de suavizado: -

Comosepuedever,lacorrientenoessinusoidalsinodenaturalezapulsanteytratardeestablecerángulosdefaseapartirdeloanterioresunapérdidadetiempo.

Mi respuesta aquí entra en mayor detalle acerca de por qué el cruce por cero es tan problemático.

Ditto esta respuesta .

Para medir la potencia real, se modifican mutuamente la forma de onda de voltaje y la forma de onda actual y se toma el promedio: -

  

Vrms × Irms = Poder aparente

Su ecuación aquí es en realidad la ecuación para la magnitud de su poder real (P) o el poder real como lo llama, no el poder aparente (S).

Sin embargo, si su potencia reactiva es igual a cero VAR, su ecuación produciría el valor correcto. Esto se debe a que cuando una carga es puramente resistiva (solo potencia real), la potencia aparente y la potencia real son iguales.

Tenga en cuenta que la potencia aparente es la magnitud de algún número de voltios-amperios. La potencia compleja (S) es el mismo valor con el ángulo de fase. Este es un matiz sutil y la mayoría de las personas intercambian el poder aparente y el poder complejo mientras llaman a ambos el poder aparente. Intentaré distinguirlo para que te sea más fácil de entender.

Potencia aparente² = Potencia real² + Potencia reactiva²

(Potencia aparente = raíz cuadrada de la potencia real² + potencia reactiva²)

Poder complejo = Poder real + Poder reactivo

(S∠θ = P∠θ + jQ∠θ)

  

Factor de potencia para el cálculo de la verdadera potencia

El factor de potencia se puede calcular tomando el coseno de la diferencia de ángulo de fase entre su voltaje y su corriente.

Factor de potencia = cos (tensiónθ - corrienteθ)

Hay otras formas de calcular el factor de potencia utilizando la potencia compleja, la potencia aparente, la potencia real y la potencia reactiva.

Me parece más fácil calcular su potencia real, luego determinar su impedancia para obtener su potencia reactiva, luego calcular su factor de potencia = cos (arctan (Q / P). Pero si no puede, no puede determine su impedancia, entonces eso significa que no puede calcular sus cantidades de fase para una potencia compleja o reactiva. El factor de potencia se trata de calcular un ángulo, por lo que si no tiene la cantidad de fase compleja que incluye un ángulo, entonces no puede use esa ruta. Es realmente importante tratar de trabajar en el dominio de fasores en lugar del dominio de tiempo cuando se trabaja con poder.

  

True Power (Vrms × Irms × Power Factor = True Power)

Su ecuación aquí realmente muestra que está calculando:

True Power = True Power * Factor de potencia

Al reorganizar los términos que dices, tu Factor de potencia es igual a 1. Esto puede ser cierto, pero no creo que esto sea lo que estás tratando de calcular.