感应式电度表知识汇总
感应式电能表.
幅值条件i I , u U
相位条件: 90 或 sin cos
术条件的最大电流值。如5(20)A,10(40)A, 3×1.5(6)A,3×0.3(1.2) A等 。
直接接入式电能表的标定电流,应按正常运行负荷电流的 30%选择;经TA接入的电能表,其标定电流不宜超过电流互 感器额定二次电流的30%,其额定最大电流应为电流互感器额 定二次电流的120%。电流互感器额定二次电流为5A和1A时, 电能表的额定电流分别选择1.5(6)A 和0.3(1.2)A。
1、驱动元件:产生转动力矩的元件
包括电流电磁铁和电压电磁铁。 电流电磁铁由“U”字形铁心和电流线圈(导线粗,匝数少) 组成,电流线圈与负载串联,通过负载电流。 电压电磁铁由横“日”字形铁心和电压线圈(导线细,匝数 多) 组成,电压线圈与负载并联,承受负载电压,始终带电。
第二节、感应式电能表的结构
2、转动元件:由铝制园盘和转轴组成。 驱动元件所产生的交变磁通穿过铝盘,在铝盘上产生涡流, 该涡流又和产生它的磁通相互作用,产生电磁力驱使铝盘转动。 3、轴承用于支持转轴及铝盘的重力, 轴与轴承之间的摩 擦会引起计量负误差 。 4、制动元件:产生反作用力矩的元件。是一个永久磁铁。 铝盘转动时,永久磁铁的磁场切割铝盘并在铝盘中产生感 应电流,该感应电流和永久磁铁的磁场相互作用,产生反作用 力矩。 5、积算机构:用来计算铝盘的转数并将转数变换为被测 电能的千瓦小时数。 包括转轴上的蜗轮、蜗杆及一套齿轮和字轮。通 常称为计度器。
W W 100% W
W ——为被检表显示的电能数;
W——为标准表显示的电能数,认为是实际电能数。
例如 级,表明该电能表在按检定规程检验其误差时, 其百分比误差r(%)的绝对值不允许超过2.0。即
第5章 感应系仪表
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 感应系电能表 电能表的基本特性 单相电能的测量 三相有功电能表 三相无功电能表
第一节 感应系测量机构 用于交流电能测量的电气机械式电能表 是根据电磁感应原理制成的, 是根据电磁感应原理制成的,故称它为感应 系电能表。 系电能表。 一、基本结构 所示是单相电能表结构示意图。 图5-1所示是单相电能表结构示意图。 单相电能表主要由以下几个基本部分组成: 单相电能表主要由以下几个基本部分组成: 1.驱动元件 又称电磁元件) 驱动元件( 1.驱动元件(又称电磁元件) (1)电流部件 (2)电压部件
这种三相无功电能表适用于负载对称或 不对称的三相三线制电路。 不对称的三相三线制电路。
三、电能计量监督管理 电能计量装置应满足发电、供电、 电能计量装置应满足发电、供电、用电 三方面准确计量的要求, 三方面准确计量的要求,以作为考核电力系 统技术经济指标和合理计费的依据。 统技术经济指标和合理计费的依据。
这种三相无功电能表适用于电源电压对 称、负载对称或不对称的三相三线制和三相 四线制电路。 四线制电路。
二、具有60°相位差的三相无功电能表 具有60° 60 这种三相无功电能表也是由两组电磁元 件构成的。和普通感应系电能表不同的是, 件构成的。和普通感应系电能表不同的是, 每组电磁元件的电压线圈支路中, 每组电磁元件的电压线圈支路中,分别串联 接入了适当的电阻R1 R2, R1和 接入了适当的电阻R1和R2,使电压线圈支路 中的电流在相位上不再比端电压落后90 90° 中的电流在相位上不再比端电压落后90°, 而是落后60 60° 而是落后60°。 接线时,仍要遵守“发电机端”原则。 接线时,仍要遵守“发电机端”原则。 如图5 10所示 所示。 如图5-10所示。 电能表的总转矩与三相无功功率成正比, 电能表的总转矩与三相无功功率成正比, 因而通过积算机构, 因而通过积算机构,便可测量出三相无功电 能。
感应式单相电能表的工作原理
感应式单相电能表的工作原理一、圆盘的转动定性分析1、磁通的分布状况:由右手螺旋定则,交变电流经过导线或线圈时,会产生磁场。
如图1-6所示电线圈并联在电源两端,电压U在电压线圈中产生激磁电流IU, IU产生的磁通ΦU 从电压铁芯中柱经磁极穿过圆盘回中柱,叫电压工作磁通。
电流元件位于圆盘下方,电流线圈串联在电路和负载之间,负载电流I产生的电流工作磁通ΦI,ΦI穿过原盘。
因此,对圆盘而言,有两个大小相等、方向相反的两束电流工作磁通ΦI,ΦI从不同位置两次穿过圆盘,而电压工作磁通ΦU一次穿过圆盘,于是相当于有三束磁通作用于圆盘上,所以,我们把感应式电能友又称为“三磁通型”电能表。
“三磁通型”电能表。
如图1-7所示。
现规定:磁通从下往上通过转盘为N极,以“.”表示,磁通从上往下通过转盘为s极,以“× ”表示,所以转盘上三个磁极的位置分别为A1(N极)、A2(N极)、A3(s极)。
2、驱动力矩的产生因电压铁芯和电流铁芯都不闭合,有气隙,所以在磁路不饱和段可看成线性铁芯,当激磁电流I 和IU为正弦波时,其产生的响应磁通也为正弦波。
三束交变的磁通作用在圆盘上,依据电磁感应定律,就会在圆盘内产生三个交变的感应电流,且相位滞后于对应的磁通90。
这三个感应电流也叫涡流,其波形仍是正弦波。
依据左手定则可知,三个工作磁通ΦI,ΦI 和ΦU分别与穿过各自区域的涡流相互作用,产生推动圆盘转动的电磁力。
其作用对应关系如图1-8所示(见图1-8 (ab)电磁力的产生和图1-8 (cd)电磁力的产生)。
由于磁通ΦI,ΦI 和ΦU随时间按正弦规律变化,所以当磁通穿过转盘时,在转盘上呈现的磁极极性及磁通量的大小也是变化的。
对时间t1至t4瞬时来说,穿过转盘磁通最大值从磁极A1向磁极A3渐渐移动,也就是说,在一个周期内,它经过了全部3个磁极,我们可看作有个磁场不断重复地从磁极A1移向A3,这就是旋转磁场。
即旋转磁场的方向是从相位超前的磁通所在的空间位量(ΦI)移向相位迟后的磁通(ΦU)所在的空间位置。
感应式电能表原理
感应式电能表原理各位朋友!今天咱来唠唠感应式电能表的原理,这玩意儿在咱日常生活里那可是相当重要,管着咱用电的计量呢。
咱先说说这感应式电能表是咋回事。
简单来讲,它就像一个特别认真负责的记数员,专门精确地记录下您家里或者单位用电的多少。
那它是怎么做到的呢,这就得好好讲讲其中的原理啦。
感应式电能表的构造里有好几个重要部分。
首先呢,有一个铁芯和缠绕在铁芯上的电流线圈和电压线圈,这俩线圈就像电能表的左膀右臂,起着关键作用。
还有一个铝盘,这个铝盘处在铁芯之间的空隙里。
那它工作的时候是啥样呢?当电流通过电流线圈的时候,电流线圈就像一个大力士,产生了一个磁场,这个磁场就围绕着铁芯啦。
与此同时,电压线圈也没闲着,一旦有电压加在上面,它也会产生一个磁场。
这两个磁场可不得了,它们相互作用,就形成了一个推动铝盘转动的力,就好像有一双无形的手在推动着铝盘开始旋转。
您可能会问了,那铝盘转得快慢又是由啥决定的呢?这就和您用电的多少有关系啦。
您用电越多,通过电流线圈的电流就越大,产生的磁场就越强;同时电压也越高,电压线圈产生的磁场也跟着变强。
两个磁场一变强,推动铝盘旋转的力就更大了,铝盘就转得更快。
所以啊,铝盘转的速度就反映了您用电功率的大小。
但是仅仅让铝盘转起来还不行,还得把铝盘转的圈数给记录下来,才能知道到底用了多少电。
这时候,计数器就派上用场了。
铝盘转动的时候,会通过齿轮带动计数器,铝盘每转一圈,计数器就加一个数字。
就像您跑步的时候,每跑一圈,旁边的记录员就给您记上一圈一样。
为了让这个记录更加准确,还有一个制动磁铁。
这个制动磁铁产生一个与铝盘旋转方向相反的力,就像给奔跑的人后面拉了一根橡皮筋,让铝盘不会转得太快太疯狂,保证了电能表的准确性和稳定性。
给您举个例子吧。
比如说您家里开了电视、冰箱、空调一堆电器,这时候电流和电压都比较大,电流线圈和电压线圈产生的磁场强,铝盘就转得呼呼的,计数器的数字也就蹭蹭地往上涨。
而如果您只是开了一盏小台灯看书,用电量小,电流和电压都小,铝盘就慢悠悠地转,计数器的数字也就变化得比较慢。
电度表(家中电度表使用知识汇总)
一,电度表(家中电度表使用知识汇总)电度表也叫电能表,电能表示用来测量用户在一定时间内消耗多少电能的装置,通常安装在家庭电路的干路上。
电度表的结构电度表的基本结构主要包括测量机构和辅助部件。
测量机构是电能测量的核心部分,由驱动元件、转动元件、制动元件、轴承、计度器和调整装置组成。
驱动元件由电压元件和电流元件组成,用来将交变的电压和电流转变为交变磁通,切割转盘形成驱动力矩,使转盘转动。
制动力矩由磁钢形成,磁钢产生磁通,被转动着的转盘切割转盘中的感应电流,相互作用形成制动力矩从而阻止转盘加速转动。
电度表的原理电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力,使铝盘转动,同时引入制动力矩,使铝盘转速与负载功率成正比,通过轴向齿轮传动,由计度器积算出转盘转数而测定出电能。
故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。
电度表的分类介绍按原理划分,电能表分为感应式和电子式两大类:感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩,推动铝制圆盘转动,圆盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动,转动的过程即是时间量累积的过程。
因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。
感应式电能表对工艺要求高,材料涉及广泛,有金属、塑料、宝石、玻璃、稀土等等,对此,产品的相关材料标准都有明确的规定和要求,用低价的劣质材料代替标准规格的材料是影响电能表产品质量的主要问题之一,因此像大多数商品一样,价格过低的商品不会有好的质量保证。
感应式电能表的生产工艺复杂,但早已成熟和稳定,工装器具也全面配套。
生产环境对温度、湿度和空气净化度的要求较高。
近十余年来在杭州、宁波、温州等地发展形成的电能表的材料和零部件市场具有相当的规模,形成鲜明的中国集约化大生产的特色,这也是那里生产的电能表在市场上具有价格优势的主要因素之一。
电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积,然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。
感应式电能表的工作原理
感应式电能表的工作原理前言随着社会的进步和科技的发展,电力行业已成为国民经济的重要支柱行业。
而电能表则是电力行业中不可或缺的一部分,因为电能表作为电力供应系统中的“货币”,能够对电量进行计量和收费,也是电力企业监督用户用电行为的重要工具之一。
目前,市场上主要使用的电能表已经从机械式电能表、电子式电能表逐步晋升到了感应式电能表。
感应式电能表与其他电能表相比,在功耗、精度、可靠性等方面都具有较大优势。
那么,感应式电能表到底是如何工作呢?下面就带来一份详细的介绍。
什么是感应式电能表?电能表的分类首先,让我们来了解一下电能表的分类。
按照测量原理,电能表可分为电磁式电能表、机械式电能表、静电式电能表、电子式电能表和感应式电能表等几种不同类型。
其中,感应式电能表在市场上应用较为广泛。
感应式电能表的定义感应式电能表,又称涡流式电能表(EDM)或环流板电能表(LDC),是利用电流为其电源的一种电能计量仪表。
它的主要特点是使用涡流绕组产生转矩,使铝质涡流转子(LDR)在磁场中旋转,从而带动指针转动来指示能量使用。
感应式电能表的工作原理涡流绕组涡流绕组是感应式电能表中最重要的组成部分之一,它由铝杆绕制成,最外层包覆了一层绝缘材料。
电流通过涡流绕组时,会产生一个与电流大小、频率和相位有关的变化磁场,这个磁场的方向垂直于绕组壁面。
由于涡流绕组本身的电阻较大,因此当通过的电流频率较高时,绕组内部会产生一个较大的交变电流。
铝质涡流转子铝质涡流转子是感应式电能表中另一个重要的部分,它在感应式电能表中的作用相当于传统机械式电能表中的方向盘。
当涡流磁场作用于铝质涡流转子时,会在转子上产生涡流,涡流由于自身的阻尼,在非常短的时间内衰减至零,同时也抵消了总磁通的一部分。
由于涡流作用产生的转矩,铝质涡流转子会在磁场中旋转。
磁场磁场是涡流式电能表的又一个重要组成部分。
感应式电能表中的磁场大小比较小,形状近似于一个漩涡。
磁场的产生方式可以分为两种类型:一种是使用永磁体作为磁场源,另一种是使用线圈制造磁感应斯托克斯穴场。
感应电度表的测量原理
感应电度表的测量原理在工程上常采纳度或千瓦小时作为电能的单位。
所以,测量电能的仪表称为电度表或千瓦小时表。
交流电能的测量都采纳感应系测量机构。
这种测量机构转矩大,本钱低,制成的感应电度表广泛应用在电能的生产、输送和工农业生产部门以及家庭用户中。
所以,这是一种使用数量多、应用范围广的电工仪表。
测量原理:感应电度表是利用三个不同空间和相位的磁通建立起来的交变移近磁场,在这个磁场作用下,在电度表内铝盘上产生的感应电流,依据楞次定律,这个感应电流使得转盘总是朝一个方向旋转,同时引入制动力矩,使铝盘转速与负载功率成正比,通过轴向齿轮传动,由计度器积算出转盘转数而测定出电能。
故电度表重要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等构成。
重要结构:感应电度表的产品型号很多,但其基本结构则大同小异。
现将构成电度表的重要部件分述如下。
(1)驱动元件:用来产生转动力矩,由电流元件和电压元件构成。
电流元件由铁芯和绕在铁芯上的电流线圈构成。
电流线圈用截面较粗的导线绕制,匝数较少,和负载串联,故又称为串联电磁铁。
电压元件也由铁芯和线圈构成。
电压线圈的导线截面较细,匝数较多,和负载并联,故又称为并联电磁铁。
两个电磁铁的铁芯都用硅钢片叠制而成。
(2)转动元件:由铝制圆盘和固定铝盘的转轴构成,转轴支承在上下轴承中。
仪表工作时,由于铝盘上涡流和交变磁通的相互作用而产生转矩,驱使铝盘发生转动。
(3)制动元件:用来在铝盘转动时产生制动力矩,使铝盘转速能和被测的功率成正比,以便用铝盘的转数来反映电能的大小。
用作制动元件的是磁铁。
(4)积算机构:用来计算铝盘的转数,以便实现累计电能的目的。
积算机构由与转轴装成一体的蜗杆、蜗轮、齿轮和滚轮等构成。
当铝盘转动时,通过蜗杆、蜗轮及齿轮组的传动,带动滚轮组转动。
但应注意,从字轮前面的窗孔所读如来的数值,乃是电能的累积数值,即电度表开始使用以来总电能的记录。
某一段时间内的电能,则应等于这段时间末的读数和开始时的读数之差。
感应式单相电能表的结构
感应式单相电能表的结构感应式电能表的种类、型号较多,但基本机构相似,都是有测量机构(驱动元件、转动元件、制动元件、轴承、计度器)、补偿调整装置和辅助元件(外壳、基架、端钮盒、铭牌)构成。
一、测量机构图1 感应式单相电能表测量机构简图1-电压铁芯;2-电流铁芯;3-铝盘;4-转轴;5-上轴承;6-下轴承;7-蝸轮蝸杆传送装置;8-永久磁钢;9-计数器;10-端钮;11-铭牌;测量机构是电能表实现电能测量的核心机构,如图1所示,为感应式单相电能表测量机构简图。
1、驱动元件(电磁元件)驱动元件又分电压元件与电流元件,其作用是将交变的电压和电流转变为穿过圆盘的交变磁通,与其在圆盘内产生的感应电流相互作用,进而产生驱动力矩,使圆盘转动。
其中,1.电压元件:电压元件由电压铁芯、电压线圈和磁极组成。
2.电流元件:由电流铁芯、电流线圈组成。
电压铁芯、电流铁芯都是由0.35mm~0.5mm厚的硅钢片叠成。
电压线圈导线很细(0.08~0.15mm漆包线),匝数较多(7000~12000匝),阻抗大,(等效电路如图2)与负载并联,一直带电;电流线圈较粗,匝数较少,与负载串联,并分为匝数相等的两部分,分别绕在“U”形铁芯的两柱上,其绕向相反。
其绕向相反,是为保证电流磁通在铁芯内的方向相同。
驱动元件相对于圆盘的位置,可分为切线式及辐射式两种。
切线式驱动元件沿圆盘的切向放置,辐射式电板元件沿着圆盘半径方向放置。
我国生产的电能表全部采用切线式。
图2 电能表驱动元件放置形式2、转动元件转动元件由圆盘和转轴组成,其作用是在驱动元件建立的交变磁通的作用下,在圆盘上产生感应电流,进而产生驱动力矩使圆盘转动,并把转动的圈数通过蜗轮与蜗杆的啮合传递给计度器。
难点1:转盘转动的定性分析转动元件由圆盘和转轴组成,其作用是在驱动元件建立的交变磁通的作用下,在圆盘上产生感应电流,进而产生驱动力矩使圆盘转动,并把转动的圈数通过蜗轮与蜗杆的啮合传递给计度器。
第五章电度表和互感器介绍
注在电度表的铭牌上。
第一节 单相电度表
二、技术特性和使用方法
1.技术特性
还有一些其他特性, 如电压、温度、频率发生 变化时的影响等。
准确度等级 负载范围 灵敏度 潜动 功率消耗
第一节 单相电度表
2.使用方法 (1)合理选择电度表。 (2)正确安装电度表。 (3)正确接线。 (4)正确读数。
第二节 三相电度表
1.结构
电流互感器相当于一个 “降流”变压器,一次线圈 的匝数远比二次线圈的匝数 少。
利用电流互感器测量时, 应使一次线圈 L1 - L2 与被 测电路串联,而测量仪表全 部串联接入二次线圈 K1 K2 回路中。
图 5 - 14 电流互感器接线图
第三节 互感器
2.工作原理及特性 接入二次线圈回路中的电流表、功率表和电度表
仪用互感器分为两种:
电流互感器和电压互 感器。
图 5 - 11 互感器的电路符号
采用互感器与采用分流器附加电阻比较,有以下 几方面的优点:
第三节 互感器
采用互感器与采用分流器附加电阻比较,有以下 几方面的优点:
(1)可以实现仪表多用。 (2)一个互感器可以同时接入几种仪表。 (3)降低功率损耗。 (4)保障设备及人身安全。 (5)仪表制造标准化。
第一节
一、结构和工作原理
1.结构 (1)驱动部件。 (2)转动部件。 (3)制动部件。 (4)积算部件。
单相电度表
图 5 - 1 感应系电度表的结构示意图
图 5 - 2 积算机构示意图
第一节 单相电度表
2.工作原理
图 5 - 3 电度表的电路和磁路
其中回磁板是由钢板冲制而成。
可以证明,作用于铝盘的转动力矩 MP 与被测电 路的有功功率成正比,即
第二章 感应式电能表
22
第一节 感应式电能表的结构和工作原理
23
第一节 感应式电能表的结构和工作原理
4、单相感应式电能表的相量图
单相感应式电能表相量图
单相电能表理想相量图
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第二节 感应式电能表的误差特性
由电能表的工作原理可知,在任何负载条件下,只有与负载功率成正 比的驱动力矩和制动力矩作用在转盘上,电能表才能正确计量电能。 但实际除了这两种基本力矩,还有抑制力矩、摩擦力矩和补偿力矩等 附加力矩的作用,这样就破坏了转盘的转速和负载功率成正比的关系, 引起了电能表的误差。 基本误差:电能表在规定电压、频率和温度条件下,测得的相对误差 值。 附加误差:电能表在运行过程中,由于电压、频率和温度等外界条件 变化所产生的误差。
6
第一节 感应式电能表的结构和工作原理
2)转动元件: 由转盘5和转轴6组成,转盘在驱动元件所产生的 驱动力矩下连续转动。 3)制动元件: 由永久磁铁及其调整装置组成,永久磁铁产生的 磁通被转动着的转盘切割时,与在转盘中所产生 的感应电流相互作用形成转动力矩,使转盘的转 速与被测功率成正比变化。 4)轴承: 电能表的轴承分为上轴承和下轴承下轴承8位于 转轴6下端,支撑转动元件的全部重量,减小转 动时的摩擦,其质量好坏对电能表的准确度和 使用寿命有很大的影响。下轴承9位于转轴6的 上端,不承受转动元件的重量,只起导向作用。
因为感应电流I PI I , I PU U,所以驱动力矩为 M Q K I U sin
上式式感应电能表驱动力矩的基本公式,它表明:电能表的 驱动力矩与穿过转盘的两个磁通以及它们之间的相位角的正 弦的乘积成正比。
17
第一节 感应式电能表的结构和工作原理
1-2.3感应式单相电能表的工作原理
1.2感应式单相电能表的工作原理
二、驱动力矩与单相负载有功功率的关系
1.如果忽略了电压和电流铁芯的损耗及非线性影响
则
2.假设电能表所接负载为感性
驱动力矩的公式又可表示为:
单相电能表 条件相量图
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。
1.2感应式单相电能表的工作原理
1.2感应式单相电能表的工作原理
2 .驱动力矩的产生过程 工作磁通及感应电流随时间变化曲线 Ф
ФI ФU ФI′
1/8T 2/8T ψ
4/8T
7/8T
T
t
i
交变的工作磁通ФI 、 ФI′ 和 ФU 穿过转盘 时,各工作磁通产生相应 迟后90°的感应电动势 ePI、ePI′ 和 ePU以及感应 电流iPI i PI′和i PU ,这 就是转盘上电流产生的原 因。
3.单相有功电能表正确计量的条件应满足: (1)磁通ФU正比于外加电压U; (2)磁通ФI正比于负载电流I; (3)内相角Ψ=90°±φ, 这一条件又称为正交条件;
三、测量电能的原理
1.永久磁铁的作用
作用:是为了产生与驱动力矩方向相反的制动力矩,使圆
盘在一定的功率下作匀速转动,以保证驱动力矩和负载功 率成正比。
由于转盘的转动方向由一个周期内平均电磁力的方向 决定,即由多数时刻电磁力的方向决定,
1.2感应式单相电能表的工作原理
二、转盘的转动定量分析 1 .驱动力矩的大小
由电工原理知,磁场中的电磁力正比于磁通量Ф和电流 i 的乘积,而驱动力矩又正比于电磁力,所以,瞬时驱动力 矩可表示为 若设各工作磁通的瞬时值分别为为
1/8T
4/8T
7/8T
T
感应式电度表知识汇总
感应式电度表知识汇总一、电能表的分类1、电能表按其相线可分为单相电能表、三相三线电能表、三相四线电能表。
2、电能表按其工作原理可分为机械式电能表和电子式电能表。
3、电能表按其用途可分为有功电能表、无功电能表、最大需量表、标准电能表、复费率电能表、预付费电能表、损耗电能表和多功能电能表等。
4、在一定时间内累积(A)的方式来测得电能的仪表称为有功电能表。
A)有功功率B)瞬间功率C)平均功率D)电量6、最大需量是指用户一个月中每一固定时段的(B)指示值。
A)最大功率B)平均功率的最大C)最大平均功率D)最大负荷7、15min最大需量表指示的是(A)。
A)计量期内最大的一个15min的平均功率B)计量期内最大的一个15min间隔内功率瞬时值C)计量期内日最大15min平均功率的平均值8、复费率电能表为电力部门实行(C)提供计量手段。
A)两部制电价B)各种电价C)不同时段的分时电价D)先付费后用电9、多功能电能表除具有计量有功(无功)电能量外,至少还具有(B)种以上的计量功能,并能显示、储存多种数据,可输出脉冲,具有通信接口和编程预置等各种功能。
A)一种B)两种C)三种D)四种10、(A)可测量变压器功率损耗中与负荷无关的铁芯损耗。
A)铁损电能表B)铜损电能表C)普通电能表D)伏安小时计11、(B)可测量变压器绕组的电能损耗,该损耗是随负荷而变化的。
A)铁损电能表B)铜损电能表C)普通电能表D)伏安小时计12、如果一只电能表的型号为DSD9型,这只表应该是一只(A)。
A)三相三线多功能电能表B)三相预付费电能表C)三相最大需量表D)三相三线复费率电能表※DSSD表示三相三线全电子式多功能电能表。
13、铭牌标志中5(20)A的5表示(A)。
A)基本电流B)负载电流C)最大额定电流D)最大电流14、有功电能表的计量单位是(A) ,无功电能表的计量单位是(C) 。
A)kWh B) kW•h C)kvarh D)kvar•h二、感应式电能表的结构1、感应式电能表主要由哪几部分组成?答:感应式电能表一般由测量机构、辅助部件和补偿调整装置组成。
感应式电能表
利用固定的交变磁场 与 由该磁场在可动部分的
导体(转盘)所产生的感生电流之间的相互作用, 产生一驱动力矩,使转盘以正比于负载功率的转 速转动的仪表。
单相感应式电能表的结构:
测量机构:驱动元件 1-4
辅助部件: 基架
底座
转动元件 5、6(8、9、10、11)
外壳
制动元件 7 永久磁铁及其调整装置
端钮盒
电压工作磁通Φ U一次穿过转盘,电流工作磁通Φ I 从不同位置两次穿过转盘构成回路,对转盘而言,相当于
有大小相等方向相反的两个电流工作磁通Φ I和Φ I′通过 转盘,如图所示。
现规定:磁通从下往上通过转盘为N极,以 “· ”表示,磁通从上往下通过转盘为S极,以 “×”表示,所以转盘上三个磁极的位置分别为A1 (N极)、A2(N极)、A3(S极)。
字轮式计度器有一个重要的参数即传动比。
计度器的传动比是指其末位 字轮转一圈时转盘的转数。
(二)辅助部件
它包括底座、表盖、基架、端钮盒和铭牌。 1.底座
底座的作用是将电能表基架、端钮盒及表盖固定 在它的上面,并供电能表安装固定用。
2.表盖 表盖起密封和保护作用,通过透明部分可以看到
转盘转动和计度器的示数。
移进磁场移进方向:由相位超前的 相位滞后的
移近磁场
假设(1)电压铁心和电流铁心工作在不饱和状态,则在正 弦交流电压和电流作用下,各工作磁通的波形按正弦规律 变化。
(2)忽略电流磁通回路中的损耗,则电流工作磁通Φ I与 负载电流I同相位。
(3)电压线圈的感抗很大,电压工作磁通Φ U滞后电压U约 90°。
M Q KUI sin KUI cos KP
由此可见,单相有功电能表正确计量的条件应 满足: (1)电流工作磁通ΦI正比于负载电流I。 (2)电压工作磁通ΦU正比于电压 U。 (3)ψ=90o结论:
感应式电能表的工作原理
感应式电能表的工作原理感应式电能表是一种智能化的电表,它可以测量电流和电压的大小,并计算出电能的使用情况,是目前市场上被广泛使用的电能计量设备。
感应式电能表的工作原理主要是依靠电磁感应的原理,通过线圈的磁感应作用将电流和电压转换成机械信号,然后再将这些信号转换成数字信号进行计算。
感应式电能表的结构比较简单,主要由电流互感器、电压互感器、计数器和时钟等部件组成。
其中,电流互感器主要负责将电流信号转换成机械信号,电压互感器则将电压信号转换成机械信号,计数器则负责将机械信号转换成数字信号并进行统计计算,时钟则负责记录使用时间。
在感应式电能表中,电流互感器是一个重要的部件,它主要是利用电流的磁感应特性来测量电流。
电流通过电流互感器时,会在互感器的铁芯内产生磁通量,从而激励线圈输出机械信号。
由于电流互感器的传递特性一般受变压器比值和载流量等因素影响,因此需要根据实际使用情况进行补偿。
电压互感器则是用来测量电压的,工作原理与电流互感器类似,都是依靠电磁感应原理来实现测量。
当电压通过电压互感器时,会在铁芯内产生磁通量,从而激励线圈输出机械信号。
电压互感器的精度主要取决于铁芯的质量、线圈的匝数等因素,因此在实际使用中需要根据实际情况进行调节。
感应式电能表的计算器是芯片控制的,可以将机械信号转换成数字信号,并进行运算。
计算器内部会存储一个固定时刻的从零开始的电能值,通过测量当前的电能值和之前的电能值之差,就可以得出本次使用的电能值。
时钟则主要用来记录计量的时间,以便后期进行费用结算。
需要注意的是,感应式电能表的精度受到很多因素的影响,例如电源供应的稳定性、温度变化、引入干扰等都会对精度产生影响。
因此,在使用感应式电能表时,需要注意环境的稳定性,尽量减少干扰因素的影响。
总的来说,感应式电能表工作原理基于电磁感应原理,通过电流互感器和电压互感器将电流电压转换成机械信号,然后再将机械信号转换成数字信号进行计算,具有精度高、反应灵敏、结构简单的特点。
感应式单相电能表工作原理
感应式单相电能表工作原理浏览1398发布时间2009-03-28感应式单相电能表又称机械式单相电能表,它是利用电磁感应原理设计的。
图1感应式单相电能表铁芯结构部件说明:1电压元件铁芯;2回磁板;3铝盘;4电流元件铁芯感应式单相电能表工作原理当交流电通过感应式单相电能表的电压线圈时,在电压元件铁芯中产生一个交变磁通Φu,这一磁通经过伸入铝盘下部的回磁板穿过铝盘构成磁回路,并在铝盘上产生涡流iu。
交流电流通过电流线圈时,会在电流元件铁芯中产生一个交变磁通@,这一磁通通过铁芯柱的一端穿出铝盘,又经过铁芯柱的另一端穿人铝盘,从而构成闭合的磁路。
电压线圈和电流线圈产生的是两个交变磁通,这两个交变磁通及其产生的涡流相互作用,产生电磁力矩。
这个电磁力矩(即转动力矩)推动铝盘转动。
同时这两个磁通产生的涡流也与制动永久磁铁产生的磁场相互作用产生制动力矩,制动力矩的大小是随铝盘转速的增大而增大的,与铝盘转速成正比。
只有制动力矩与转动力矩平衡时,铝盘才能匀速转动。
图2感应式单相电能表电流和磁通部件说明:5电压元件铁芯;6铝盘;7电流元件铁芯电能表的铝盘向什么方向转动,电能表中的磁通和涡流又是如何作用产生转动力矩的呢?通过图1可以得到答案。
图中,Φu为电压线圈产生的穿过铝盘的磁通,它与电压线圈的电压仍成正比,方向由纸面指向读者,根据右手螺旋法则可以判断出‰产生的涡流iu的方向。
Φi1和Φi2为电流线圈产生的磁通,其大小与电流线圈中的i成正比,方向如图1所示。
同样,可以判断出Φi1和Φi2产生的涡流i1和i2方向,如图3中所示。
图2感应式单相电能表铝盘上的磁通与涡流铝盘的转速与负载的功率成正比,负载功率越大,铝盘转速越快,P=Cn式中 P——负载功率;n——铝盘的转速;C——比例常数。
如果转动时间为T,且保持功率不变,则式(6-1)变为PT=CnT式中 PT一在时间T内消耗的电能,用W表示;nT——铝盘在T时间内的转数,用N表示。
2感应式电能表的工作原理
转盘是个导体,在穿过它的交变磁通的作用下有感应电流 产生,成为载流导体。在磁场作用下受到力矩作用而转动。
穿过转盘的磁通有哪些? 转盘上的电流是如何产生的?
(一)穿过转盘的磁通
当电能表的电压线 圈和电流线圈接到 被测电路后,相应 地在电压铁芯和电 流铁芯中产生了磁 通,按右手螺旋法 则可以分别确定出 磁通的方向,如图 1-14所示。
4.驱动力矩和负载功率的关系
若忽略电能表电压线圈中的阻抗压降,则加 在电压线圈上的电压U与电压线圈中的感应电动 势E相平衡,即
U E 4.44UWU f
U KUU
又根据磁路欧姆定律,流经电流线圈的负载电流
I和电流工作磁通ΦI的关系为
I
2IWI Rm
I KII
要使电能表能正确地测量有功电能,就要求驱动力
三、转盘的转数和负载消耗电能的关系
转盘稳速转动时,驱动力矩等于制动力矩,即MQ=MT
KP KT T 2n hT
设在某段时间T内,负载功率不变,又设在T时间内转 盘转过的转数为N,则N=nT
n
K KTT 2
hTΒιβλιοθήκη PCPN nT CPT CW
在一定时间内,负载所消耗的电能和电能表的转数成正
比,因此,通过记录转盘转数的计度器,可以显示出负
它表明:电能表的驱动力矩和穿过转盘的两个工作磁 通以及它们之间相位差的正弦值乘积成正比。
从以上讨论中我们得到电能表转盘的旋转方向决 定于旋转磁场方向,若改变旋转磁场方向,电能表的 转向也随之改变。因此,若电流磁通方向改变(即电 流线圈中电流方向改变)或电压磁通方向改变(即电 压线圈中电流方向改变),都将改变电能表的转动方 向。
气隙
转盘
气隙 电压铁芯
电度表(家中电度表使用知识汇总)
一,电度表(家中电度表使用知识汇总)电度表也叫电能表,电能表示用来测量用户在一定时间内消耗多少电能的装置,通常安装在家庭电路的干路上。
电度表的结构电度表的基本结构主要包括测量机构和辅助部件。
测量机构是电能测量的核心部分,由驱动元件、转动元件、制动元件、轴承、计度器和调整装置组成。
驱动元件由电压元件和电流元件组成,用来将交变的电压和电流转变为交变磁通,切割转盘形成驱动力矩,使转盘转动。
制动力矩由磁钢形成,磁钢产生磁通,被转动着的转盘切割转盘中的感应电流,相互作用形成制动力矩从而阻止转盘加速转动。
电度表的原理电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力,使铝盘转动,同时引入制动力矩,使铝盘转速与负载功率成正比,通过轴向齿轮传动,由计度器积算出转盘转数而测定出电能。
故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。
电度表的分类介绍按原理划分,电能表分为感应式和电子式两大类:感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩,推动铝制圆盘转动,圆盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动,转动的过程即是时间量累积的过程。
因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。
感应式电能表对工艺要求高,材料涉及广泛,有金属、塑料、宝石、玻璃、稀土等等,对此,产品的相关材料标准都有明确的规定和要求,用低价的劣质材料代替标准规格的材料是影响电能表产品质量的主要问题之一,因此像大多数商品一样,价格过低的商品不会有好的质量保证。
感应式电能表的生产工艺复杂,但早已成熟和稳定,工装器具也全面配套。
生产环境对温度、湿度和空气净化度的要求较高。
近十余年来在杭州、宁波、温州等地发展形成的电能表的材料和零部件市场具有相当的规模,形成鲜明的中国集约化大生产的特色,这也是那里生产的电能表在市场上具有价格优势的主要因素之一。
电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积,然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。
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感应式电度表知识汇总一、电能表的分类1、电能表按其相线可分为单相电能表、三相三线电能表、三相四线电能表。
2、电能表按其工作原理可分为机械式电能表和电子式电能表。
3、电能表按其用途可分为有功电能表、无功电能表、最大需量表、标准电能表、复费率电能表、预付费电能表、损耗电能表和多功能电能表等。
4、在一定时间内累积(A)的方式来测得电能的仪表称为有功电能表。
A)有功功率B)瞬间功率C)平均功率D)电量6、最大需量是指用户一个月中每一固定时段的(B)指示值。
A)最大功率B)平均功率的最大C)最大平均功率D)最大负荷7、15min最大需量表指示的是(A)。
A)计量期内最大的一个15min的平均功率B)计量期内最大的一个15min间隔内功率瞬时值C)计量期内日最大15min平均功率的平均值8、复费率电能表为电力部门实行(C)提供计量手段。
A)两部制电价B)各种电价C)不同时段的分时电价D)先付费后用电9、多功能电能表除具有计量有功(无功)电能量外,至少还具有(B)种以上的计量功能,并能显示、储存多种数据,可输出脉冲,具有通信接口和编程预置等各种功能。
A)一种B)两种C)三种D)四种10、(A)可测量变压器功率损耗中与负荷无关的铁芯损耗。
A)铁损电能表B)铜损电能表C)普通电能表D)伏安小时计11、(B)可测量变压器绕组的电能损耗,该损耗是随负荷而变化的。
A)铁损电能表B)铜损电能表C)普通电能表D)伏安小时计12、如果一只电能表的型号为DSD9型,这只表应该是一只(A)。
A)三相三线多功能电能表B)三相预付费电能表C)三相最大需量表D)三相三线复费率电能表※DSSD表示三相三线全电子式多功能电能表。
13、铭牌标志中5(20)A的5表示(A)。
A)基本电流B)负载电流C)最大额定电流D)最大电流14、有功电能表的计量单位是(A) ,无功电能表的计量单位是(C) 。
A)kWh B) kW?h C)kvarh D)kvar?h二、感应式电能表的结构1、感应式电能表主要由哪几部分组成?答:感应式电能表一般由测量机构、辅助部件和补偿调整装置组成。
其中测量机构包括驱动元件、转动元件、制动元件、轴承和计度器;辅助部件包括基架、铭牌、外壳和端钮盒;补偿调整装置包括满载调整、轻载调整、相位角调整和防潜装置,有的还装有过载补偿和温度补偿装置。
2、感应式电能表测量机构的驱动元件包括电压元件和电流元件,它们的作用是将被测电路的交流电压和电流转换为穿过转盘的移进磁通,在转盘中产生感应电流,从而产生驱动力矩,驱动转盘转动。
3、电能表电流线圈线径的大小由什么决定?答:线径的大小由电能表基本电流的大小决定。
4、某一型号的感应式电能表,如果基本电流为5A时的电流线圈的总匝数是16匝,那么基本电流为10A时的电流线圈的总匝数是(C)匝。
A)16 B)32 C)8 D)45、电能表驱动元件的布置形式分为径向式和正切式两种。
(也称为幅射式和切线式) ※正切式又可为分离式、全封闭式、半封闭式。
6、DD862型单相电能表的驱动元件的布置形式为(B)。
A)径向式B)正切式C)封闭式D)纵向式7、电能表分离式铁芯结构有何优缺点?8、电能表全封闭式铁芯结构有何优缺点?9、全封闭铁芯结构可以用电压工作磁通磁化电流铁芯,以改善轻负载时的误差特性。
10、电能表半封闭式铁芯结构有何优缺点?11、电能表对转盘的要求有哪些?答:电能表的转盘要求导电性能好、质量轻、不易变形,通常采用纯铝板制成。
12、电能表对永久磁钢的要求有哪些?答:电能表的永久磁钢要求具有高矫顽力、高剩磁感应强度、温度系数小、金属组织稳定的性能好。
13、感应式电能表一般采用哪些轴承?答:可分为钢珠宝石轴承和磁力轴承两种。
14、钢珠宝石轴承分上、下轴承。
上轴承起定位和导向作用,下轴承的作用是支撑转动元件的全部质量。
15、采用磁力轴承,必须保证轴承永久磁钢的磁力(A)和磁钢的磁性长期稳定不变,不退磁,这样才能确保电能表的准确度和寿命。
A)均匀B)大C)尽量小D)稳定16、影响电能表运行寿命最主要的因素有哪些?17、电能表的运行寿命和许多因素有关,但其中最主要的是(A)。
A)下轴承的质量B)永久磁钢的寿命C)电磁元件的变化D)计度器的寿命18、单相电能表有哪些调整装置?答:调整装置包括满载调整、轻载调整、相位角调整和防潜装置。
19、在三相电能表结构中有时采用两个制动元件并按转动元件轴心对称位置安装,这主要是为了(B)。
A)增加制动力矩B)减少转盘转动时产生的振动C)降低转速D)保证磁路对称三、感应式电能表的工作原理1、穿过转盘的电压磁通称为(B)A)电压非工作磁通B)电压工作磁通C)电压漏磁通D)电压总磁通2、没有穿过圆盘的电流磁通称为(B)。
A)电流工作磁通B)电流非工作磁通C)电流漏磁通D)电流总磁通3、为了产生转矩,感应式电能表至少要有两个移进磁通,它们彼此在空间上和时间上要有差异,转矩的大小与这两个磁通的大小成正比,当磁通间的相角为90° 时,转矩最大。
※驱动力矩的方向总是由相位超前的磁通所在的空间位置指向相位滞后的磁通所在的空间位置。
4、有功电能表的驱动力矩与负载有功功率有什么关系?答:驱动力矩与负载功率成正比关系。
5、电能表实现正确测量的条件有哪些?答:①应满足电压工作磁通ΦU正比于外加电压U;②应满足电流工作磁通ΦI正比于负载电流I;③应满足ψ=90°-φ(感性容性时);{ψ为ΦU和ΦI的夹角,φ为U和I的夹角}④制动力矩与圆盘转时)或ψ=90°φ(速成正比。
6、感应式电能表中为什么要安装永久磁钢?可否将永久磁钢按极性相反的方向安装?答:电能表装设永久磁钢主要是为了产生与驱动力矩方向相反的制动力矩,使圆盘在一定的功率下儿匀速转动,以保证驱动力矩和负载功率成正比。
制动力矩的方向恒与圆盘转动方向相反,而与永久磁钢的极性无关。
7、永久磁钢产生的制动力矩的大小和圆盘的转速成(B)关系。
A)反比B)正比C)正弦D)余弦8、为什么电能表的圆盘始终能朝一个方向转动?P39四、三相电能表的计量原理1、并线表与分线表的根本区别在于(C)。
A)内部结构B)计量原理C)端钮接线盒D)检定方式2、三相三线有功电能表能准确测量(A)的有功电能。
A)三相三线电路B)对称三相四线电路C)不完全对称三相电路D)三相电路3、当采用三相三线有功电能表测量三相四线电路有功电能时,所测得的有功电能(D)。
A)零B)多计量C)少计量D)不一定※三相三线有功电能表测量三相四线电路有功电能会引起附加误差,且对于不同性质的单相负载,附加误差不同(多计量,少计量,不计量,无附加误差)。
4、当三相三线电路的中性点直接接地时,宜采用(B)的有功电能表测量有功电能。
A)三相三线B)三相四线C)三相三线或三相四线D)三相三线和三相四线5、简述无功电能表的测量意义。
P666、当功率因数降低时,电力系统中的变压器和输电线路的损耗将(B) 。
A)减少B)增大C)不变D)不一定7、电路中无功功率的变化将怎样影响线路电压?答:无功功率的平衡是维持电压质量的关键。
当无功功率不足时,电网电压将降低;当无功功率过剩时,电网电压将上升。
8、用户用电的平均功率因数是怎样计算的?答:cosφ=WP/√ WP2 WQ29、三相电路完全不对称情况下什么类型的无功表测量无功电能不会引起线路附加误差。
答:三相正弦无功电能表不仅能在三相电路对称的情况下正确地测量三相电路的无功电能,而且在三相电路不对称的情况下也能正确地测量。
但其制造复杂,功耗大,一般不采用这种类型的电能表作为安装式无功电能表。
10、在三相对称电路中,不能准确测量无功电能的三相电能表是(D)。
A)正弦型三相无功电能表B)内相角60°型三相三线无功电能表C)跨相90°型三相四线无功电能表D)三相有功电能表※三相正弦无功电能表在三相对称和不对称的情况下均能正确测量,三相余弦无功电能表(包括内相角60°型和跨相90°型)只能在三相电路对称或简单不对称的情况下正确测量。
11、余弦型三相无功电能表适用于(B)。
A)三相电路B)三相简单不对称电路C)三相完全不对称电路D)均不可以12、一般无功电能表为什么都加装止逆器?答:内相角60°型三相三线无功电能表和跨相90°型三相四线无功电能表接容性负载时将反转。
13、使用(D)电能表不仅能考核用户的平均功率因数,而且还能有效地控制用户无功补偿的合理性。
A)三相无功B)三相三线无功C)三相四线无功D)双向计度无功14、因为非正弦系三相无功电能表,当三相不对称时,有着不同的线路附加误差,所以测定它们的相对误差时,要求(C)。
A)标准电能表没有线路附加误差或线路附加误差要尽可能的小B)三相检定电路完全对称C)标准电能表与被试无功电能表具有相同的线路附加误差D)三相电压对称15、无功表在调整时应注意什么问题?答:在进行误差调整时,必须保证标准电能表、被校无功表具有相同的线路附加误差。
16、无功电能表的调整与有功电能表有何区别?答:无功电能表的满载调整、轻载调整、潜动和灵敏度的调整与三相有功表相似,而在相位角调整时,调整装置的调整方向与调整有功电能表时正好相反。
五、感应式有功电能表误差特性及调整装置1、基本误差是指电能表在(C)条件下测试的相对误差限。
A)正常工作B)工作极限范围C)检定规程规定的参比D)常温2、影响电能表基本误差的主要因素有:摩擦力矩、电流铁芯磁化曲线的非线性、补偿力矩、抑制力矩、转盘位置和寄生力。
4、作用在电能表圆盘上的作用力矩有哪几个?答:电能表除了受制动力矩和驱动力矩这两基本力矩作用外,还有摩擦力矩、补偿力矩、电压抑制力矩、电流抑制力矩等作用。
5、作用在电能表转动元件上的力矩,跟转动方向相同的有驱动力矩,相反的力矩除永久磁钢的制动力矩之外,还有摩擦力矩和抑制力矩。
6、电能表的摩擦力矩与其转动元件的转速(C)。
A)有关,转速高,摩擦力矩大B)无关C)一部分有关,即变化部分与转速成正比,另一部分无关,仅与结构、质量有关7、随着负载电流的增大,电流抑制力矩将引起(B)误差,通常称为电流抑制误差。
A)正B)负C)正和负D)正或负8、电压抑制力矩与电压(D)关系。
A)成正比B)成反比C)平方成正比D)立方成正比※电流抑制力矩与负载电流的立方成正比。
9、什么叫宽负载电能表?答:宽负载电能表是指其过载能力(C)及以上的电能表。
A)150% B)120% C)200% D)300、影响电能表过载时误差的主要因素是(C)。
A)摩擦力矩B)补偿力矩C)电流抑制力矩D)电压抑制力矩11、由于影响电能表过载特性的因素是电流抑制力矩,因而应减少电流抑制力矩来改善电能表的过载特性。