感应式电能表的结构和工作原理课件.ppt

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1、12感应式单相电能表的结构电能表实现电能测量的核心部分3感应式单相电能表的结构电压元件电流元件转动元件制动元件（永久磁铁）轴承计度器（积算机构）传动比4感应式单相电能表的结构每只单相电能表都装设有满载、轻载、相位角调整装置和防潜动装置，某些电能表还装了过载和温度补偿装置。三相电能表还应装设平衡调整装置。5感应式单相电能表的结构底座表盖6感应式单相电能表的结构基架用来支撑和固定测量机构。基架对电能表的技术特性有一定影响，因此，要求它具有足够的机械强度。7感应式单相电能表的结构端钮盒主要功能是将内部电流、电压线圈与外电路相接，端钮盒与底座的连接应有良好

2、的密封性，并要求它具有足够的机械强度和良好的电气绝缘。盒盖上应有电能表内部接线图。8感应式单相电能表的结构准确度等级工厂制造年份和厂内编号计量单位的名称或符号电能表规格电能表的运输条件电能表的型号B19感应式单相电能表的工作原理1.电流磁通电流工作磁通电流非工作磁通2.电压磁通电压工作磁通电压非工作磁通3.穿过圆盘的磁通：大小相等、方向相反;三磁通型10当激磁电流和为正弦波时，其产生的响应磁通也为正弦波在圆盘内产生三个交变的感应电流感应式单相电能表的工作原理11感应式单相电能表的工作原理φttiφIΦ’IφUψiPIi’PIiPU工作磁通随时间变化

3、曲线感应电流随时间变化曲线12根据电工学左手定则可知，三个工作磁通分别与穿过各自区域的涡流相互作用，产生了推动圆盘转动的电磁力。感应式单相电能表的工作原理13瞬时力矩m=CmΦ(t)i圆盘上的瞬时驱动力矩决定圆盘转动的是瞬时力矩在一个变化周期内的平均值经过计算可得感应式单相电能表的工作原理14圆盘在一个周期内驱动力矩的方向为：在圆盘上的磁通印迹指向在圆盘上的磁通印迹。当电压或电流线圈任一进出端改变时，改变了磁通间的相位关系，超前相变为滞后相，相应地圆盘转向也发生改变。感应式单相电能表的工作原理15结论：（1）产生驱动力矩的必要条件:有两个以上相位不

4、同（）,空间位置又不重合的交变磁通。（2）驱动力矩的方向:由相位超前的磁通所在空间位置，指向相位滞后的磁通所在空间位置。（3）驱动力矩的大小:正比于两个磁通与两个磁通相位差的正弦之积。感应式单相电能表的工作原理16电能表产生的平均转矩当电能表接入被测电路后，若电流、电压铁芯不饱和，便可认为磁通正比于外加电压U，磁通正比于负载电流I，可分别表示为由于，则感应式单相电能表的工作原理17假设电能表所接负载为感性，则阻抗角0°<φ<90°，不计铁芯损耗，电压线圈为纯电感元件，则外加电压、电压线圈中的电流、负载电流及、的相位关系见下图。图中。感应式单相电能表

5、的工作原理18。当满足以上条件时，电能表驱动力矩上式说明驱动力矩与负载功率P成正比，那么对时间的累积即为有功电能。感应式单相电能表的工作原理19。单相有功电能表正确计量的条件应满足：（1）磁通正比于外加电压U；（2）磁通正比于负载电流I；（3）内相角（正交条件）感应式测量机构的驱动力矩与被测电路中的电功率成正比。而电能等于功率对时间的积分结论感应式单相电能表的工作原理20。永久磁铁提供反作用力矩以保证圆盘以均匀速度旋转。感应式单相电能表的工作原理由MP=Kp·P知，P一定则圆盘的转矩一定。结果圆盘将作匀加速转动，越转越快，不能正确计量。21。制动力

6、矩的方向制动力矩MT的方向始终与转动力矩MP的方向相反，而与永久磁铁的极性放置无关。制动力矩的大小制动力矩与圆盘转速成正比，所以可阻止圆盘做加速运动。（保证电能表正确计量的第四个条件）感应式单相电能表的工作原理22。当圆盘作匀速转动时必有：亦即则若某一段时间内负载功率保持不变，并设时间T内圆盘转过N转，则，即感应式单相电能表的工作原理23。例如：某电能表铭牌上标注的常数为1r=0.4W·h，换算为r／kW·h表示的常数则为感应式单相电能表的工作原理24。感应式单相电能表的工作原理由可知电能与电能表圆盘的转数成比例？如何将圆盘的转数→以电能为单位的指

7、示值？25。计度器系数CJ的定义是：末位字轮走一个字代表的千瓦小时数。CJ为10的整数次幂，则CJ＝10a，显然a由计度器窗口的小数位决定。一位时：a＝-1，两位：a＝-2以此类推，当窗口末位数为整位时，a＝0。末位字轮转一周是10个字，因此，l0Cj是末位字轮走一周所代表的千瓦小时数。二者之间的比值恰符合电能表常数的定义，即每千瓦小时圆盘的转数。感应式单相电能表的工作原理将圆盘的转数与字轮指示值的关系26。例1－1某感应式电能表计度器传动比K＝480r，其窗口有一位小数位。即CJ＝10－1kW·h/字，求该电能表常数应为多少?感应式单相电能表的工

8、作原理解：该电能表常数27。电能表的相量图给出了电能表内部各电磁量间的相位关系。参考相量滞后角（5°～15°）＝75°～8