1、 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 假设电能表所接负载为感性，则阻抗 角090，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 。 感应式单相电能表的工作原理 19 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 当满足以上条件时，电
2、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 20 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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 感应式单相电能表的工作原理 21 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作
3、原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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=KpP知，P一定则圆盘的转 矩一定。 果 圆盘将作匀加速转动，越转越快 ，不能正确计量。 22 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 制动力矩的方向 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
4、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 23 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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 24 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置
5、 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 例如：某电能表铭牌上标注的常数 为1r=0.4Wh，换算为rkWh表示 的常数则为 感应式单相电能表的工作原理 25 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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示值？ 26 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感
6、 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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CJ10a，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，a0。 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 27 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用
7、互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 例11 某感应式电能表计度器传动比K480r ，其窗口有一位小数位。即CJ101kWh/字，求 该电能表常数应为多少? 感应式单相电能表的工作原理 解 ：该电能表常数 28 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 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（515） 7580 2025 内相角角应大
8、于90 感应式单相电能表的工作原理 29 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 7580 2025 角应大于90 感应式单相电能表的工作原理 设：负载为感性， 负载电流 滞后电压 一个功率因 数角（阻抗角） 由电流 的一部分磁通产生电压工作磁通 ，由于 通过 的路径上有电压铁芯的磁滞、涡流损耗和转盘中感应电流引起的损耗，因 此磁通 滞后 一个角度U 由于电压回路的感抗很大，因此，通过 电压回路的电流 U滞后电压 的角度 U 电流磁通 超前电压
9、磁通 的相位角为 电压工作磁通 滞后电压 的角度为 +I+ 由于电压回路的感抗很大，因此，通过 电压回路的电流 滞后电压 的角度U 电流磁通 超前电压磁通 的相位角为 电压工作磁通 滞后电压 的角度为 +I+ 30 31 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 。 电能表实际的内相角关系 感应式单相电能表的工作原理 为满足正交条件 ，必 须 可见只有大于90和I、U等有合适的角度才行。 为此，必须合理地选择电压线圈的参数，电压、电 流铁芯的磁路。 32 能 量 感 式 能 表 的 构 和 工 作 原 理 无 功 能 表 量 用 互 感 器 能 量 装 置 的 接 及 配 置 能 量 装 置 的 接 能 量 装 置 的 差 能 量 新 技 三相电能表的结构及测量原理 三相电能
