交流感应式电能表的结构和工作原理课件.ppt

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1、第一章电能计量技术第一章交流感应式电能表的结构和工作原理第一节单相交流感应式有功电能表的结构第二节单相交流感应式有功电能表的工作原理第三节三相交流感应式电能表的结构第四节计度器的积算原理第一节单相交流感应式有功电能表的结构感应式电能表的优点：结构简单、工作可靠、维护方便、调整容易。缺点：体积大、制造精度不容易提高。第一节单相交流感应式有功电能表的结构一、电能表的分类二、电能表的结构一、电能表的分类1.按使用电源性质分类可分为交流电能表和直流电能表2.按结构和原理分类可分为感应式电能表和电子式电能表3.按准确度等级分类可分为普通安装式电能表(0.2、0.5、1.0、2.0、3.0级)和携带

2、式精密级电能表(0.01、0.02、0.05、0.1、0.2级)4.按用途分类可分为工业与民用电能表及特殊用途电能表二、电能表的结构电能表一般由测量机构和辅助部件这两大部分组成（一）测量机构(图1-1）测量机构是电能表实现电能测量的核心部分,它由驱动元件、转动元件、制动元件、轴承和计度器五大部分组成。二、电能表的结构1．驱动元件(电磁元件)包括电压元件和电流元件二、电能表的结构（测量机构）它的作用是接受被测电路的电压和电流，并产生交变磁通，此交变磁通通过转盘时，在转盘内产生感应电流，交变磁通和感应电流相互作用，产生驱动力矩，使转盘转动。二、电能表的结构（测量机构）（1）电压元件由电压铁芯

3、1、电压线圈13和回磁极12组成。电压铁芯采用0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。电压线圈的特点是匝数多、线径细。电压线圈接到被测电路的电压回路，与负载是并联连接。电能表接入被测电路后，不论有无负载电流，电压线圈总是带电，成年累月地消耗电能，一般要求功率消耗不超过1.5W。回磁极固定在电压铁芯上，它的作用是构成电压工作磁通回路。二、电能表的结构（测量机构）（2）电流元件由电流元件由电流铁芯2和电流线圈14组成。电流铁芯是由0.35～0.5mm厚优质硅钢片叠成“U”形，电流线圈通常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，以保证电流磁通在铁芯内的方向相同，如图1-3所

4、示。电流线圈的特点是匝数少、线径粗。电流线圈接到被测电路后，与负载是串联连接。二、电能表的结构（测量机构）驱动元件的布置形式驱动元件相对于转盘的位置，可分为切线式和辐射式两种。切线式驱动元件垂直于转盘半径方向放置，如图1-4(a)所示；辐射式驱动元件平行于转盘半径方向放置，如图1-4(b)所示。2．转动元件由转盘3和转轴4组成，转盘用纯铝板制成，转盘边缘涂以计算转数的标记。转轴一般用铝或铜合金棒制成，转轴上装有蜗杆，蜗杆与计度器9上的蜗轮7相啮合，转轴上还装有钢丝制成的防潜针，用以防止潜动。转动元件的作用是在电能表工作时，把转盘转动的转数传递给计度器。二、电能表的结构（测量机构）3．制动

5、元件由永久磁铁及其调整装置组成。它的作用是产生与驱动力矩方向相反的制动力矩，以便使转盘的转动速度与被测电路的功率成正比。制动元件按永久磁铁的结构形式及其在转盘上的布置方式，可分为如图1-6所示的几种。二、电能表的结构（测量机构）二、电能表的结构（测量机构）它由上、下轴承组成。上轴承位于转轴上端，起定位和导向作用。图1-7为一种常见的上轴承结构。下轴承位于转轴下端，用以支撑转动元件的全部重量。4．轴承二、电能表的结构（测量机构）二、电能表的结构（测量机构）4．轴承现代电能表的轴承结构主要有两种。（1）钢珠宝石轴承。它又可分为单宝石和双宝石轴承，其结构的基本类型有三种，如图1-8所示。（2）

6、磁力轴承。它的类型主要有两种，如图l-9所示。磁推轴承利用下轴承采用的磁铁之间的排斥力支撑转动元件，而磁悬轴承利用上轴承采用的磁铁之间的吸引力，将转动元件悬浮于空间。二、电能表的结构（测量机构）二、电能表的结构（测量机构）5．计度器计度器的作用是累计电能表转盘的转数，并通过齿轮比换算为电能单位的指示值。目前，计度器主要有两种形式：指针式和字轮式。它们的板面如图1-10所示。较常见的为字轮式计度器，其结构如图1-11所示。字轮式计度器有一个重要的参数即传动比。二、电能表的结构（测量机构）计度器的传动比是指其末位字轮转一圈时转盘的转数。二、电能表的结构（测量机构）二、电能表的结构（测量机构）

7、（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。二、电能表的结构（辅助部件）3．基架基架的作用是用来支撑和固定测量机构及调整装置。4．端钮盒它的作用是用来将测量机构的电流、电压线圈与被测电路相连接。5．铭牌铭牌可以固定在计度器框架上，也可附在表盖上，示意图如图1-12所示。