电能计量基础及新技术(第二版) 第3章 感应式电能表

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1、感应式电能表第3章第一节、电能表的分类与铭牌标志按所测电能种类，分为有功电能表、无功电能表、直流电能表三种。按相别及接线方式，分为单相表、三相三线两元件表和三相四线三元件表。按电压等级，分为高压表、低压表两种。按电流测量范围，分为直通表和经电流互感器接入两种。按准确度等级，分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0级。按结构原理，分为感应式电能表、全电子式电能表、机电一体化电能表。按测量功能，分为分时计费（复费率）电能表、最大需量电能表、预付费电能表、集抄电能表、多

2、功能电能表。（b）全电子电能表电能表的铭牌标志示例（a）机电一体化电能表电能表型号的意义类别代号组别代号结构代号功能代号设计序号辅助说明D-电能表D-单相S-全电子式Y-预付费阿拉伯数字字母或数字S-三相三线F-复费率(厂家代号)（附加标注）T-三相四线D-多功能B-标准电能表I-载波抄表Z-最大需量X-无功电能电能表的额定参数标定电流是计算负载的基数电流值，额定最大电流是电能表长期工作，而且误差与温升完全满足技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)

3、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。电压额定值，单相表为220V；低压三相表为3Χ220V／380V；高压三相表为3×100V或3×100/V。电能表常数用A表示，它是电能表计度器的指示数和转盘转数之间的比例值，如A=400r／kW·h的意义是用户每消耗1

4、kW·h电能，对应于转盘转400圈。电子式电能表常数,如=1600imp／kW·h的意义是用户每消耗1kW·h电能，对应于个1600脉冲，其中“imp”表示脉冲。若电能表有误差，其实际运行时每kW·h对应的圈数与标称值不符，用表示，称为实际电能表常数。校准电能表时要将实际电能表常数调到与标称值A一致。电能表常数和脉冲常数电能表的准确度等级电能表的准确度等级用百分比误差表示：r（％）=——为被检表显示的电能数；——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

5、比误差r(％)的绝对值不允许超过2.0。即第二节、感应式电能表的结构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。1、驱动元件：产生转动力矩的元件第二节、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

6、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。第二节、感应式电能表的结构计度器的结构减速器传动齿轮的传动比K是三级传动齿轮的传动比之积G-蜗杆；A-蜗轮；B、D-主动轮；C、E-从动轮；1~4-横轴；5-进位

7、轮；6-长齿；7-短齿；8-梢齿；9-槽齿；10-转轴K=A的关系末位字轮每个字代表的电能K=A0.1kWhK=10A1kWhK=100A10kWh轴承（a）磁悬轴承（b）磁推轴承双宝石轴承(a)三相三线两元件表三相三线制计量三相感应式电能表计量元件的相对位置(b)三相四线三元件表三相四线制计量第三节、感应式电能表的工作原理感应式电能表用铝盘对电功率进行采样，它的电压、电流铁芯线圈分别位于铝盘的上下两侧，将铝盘夹在中间，铁芯线圈上产生的电压、电流交变磁通穿过铝盘时会在铝盘上产生感应电流，磁通和感应电流相

8、互作用，使铝盘转动起来。铝盘的转速与电功率p成正比，实现了对电功率的采样，电功率越大铝盘转速越快，再用计度器的机械传动机构将铝盘所转圈数记录下来。感应式电能表磁通分布图垂直穿过铝盘的三束交变磁通单相电能表理想相量图与磁通的波形图单相电能表理想相量图磁通的波形图假设的理想化条件假设铁心磁化曲线不存在非线性、没有磁饱和、没有磁滞现象。工作原理推导1、驱动力矩2、驱动力矩与有功功率的关系3、当负载功率稳定时，MT=MQ，铝盘匀速转动，则有工作原理