电工仪表与测量第七章详解.pptx

§7-1 感应系电能表 1.熟悉单相感应系电能表的结构及原理。 2.掌握单相电能表的接线方法。 一、感应系电能表的结构 感应系电能表的结构 感应系电能表的主要组成部分有： 驱动元件：用来产生转动力矩。 转动元件：由铝盘和转轴组成。仪表工作时，驱动元件产生的转动力矩将驱使铝盘转动。 制动元件：由永久磁铁组成。用来在铝盘转动时产生制动力矩，使铝盘的转速与被测功率成正比。 计度器（也称积算机构）：用来计算铝盘的转数，实现累计电能的目的。它包括安装在转轴上的齿轮、滚轮以及计数器等。电能表最终通过计数器直接显示出被测电能的数值。 1 .基本结构 计度器的结构 感应系电能表的铁芯结构 2.电能表的电路和磁路 电能表的电路和磁路 单相感应系电能表的原理接线图与功率表相似，不同之处是电能表的电压线圈没有串联分压电阻。 二、感应系电能表的工作原理 单相感应系电能表的原理接线图 电能表各电流、电压及磁通的关系 1.铝盘转动力矩的产生 铝盘转动力矩的产生 Mp＝C1P＝C1UIcosφ 铝盘所受平均转动力矩与负载的有功功率成正比，即 2.铝盘转数与被测电能的关系 当负载功率一定时，铝盘所受转动力矩不变。但是，铝盘若只受到转动力矩的作用，铝盘将会不断地加速运动，以至无法正确计量电能。 为了使铝盘在一定负载功率下以相应的转速匀速转动，能正确反映电能的大小，必须在铝盘上加制动力矩，铝盘所受制动力矩随铝盘转速的增加而增大，即Mz＝Kn。 当制动力矩Mz增大到与转动力矩Mp相等时，Mp＝Mz，铝盘就匀速转动。 将上面两个式子整理，得 C1P＝Kn。 铝盘转速 可见，铝盘的转速n与负载有功功率P成正比。 将两边同乘以t得nt＝CPt ，式中nt是电能表在时间t内铝盘的转数，用N表示；Pt是负载在时间t内所消耗的电能，用E表示，则N=CE。 在时间t内，电能表的铝盘转数与这段时间内负载消耗的电能成正比。因此，可以通过计度器自动累计铝盘的转数，由计数器显示出被测电能的大小。 由上式可求出电能表常数 (r/kW·h)。 制动力矩的产生 三、单相电能表的接线 单相电能表的接线应遵从发电机端守则，即电能表的电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联，两线圈的发电机端应接电源的同一极性端。 单相电能表的接线方式 通常在电能表接线盒盖的里面都画有其接线图，使用者只要按照接线图接线即可。 1.比较电能表和功率表的异同。 2.感应系电能表由哪几个部分组成?各自的作用如何? 3.说明电能表常数的意义。 4.画出单相电能表的接线图。 思考与练习 返回章目录 §7-2 电子式电能表 1.掌握电子式电能表的组成及原理。 2.掌握电子式预付费电能表的组成及使用方法。 3.了解智能式电能表的基本知识。 一、 普通单相电子式电能表 电子式电能表原理方框图 1.输入变换电路 输入变换电路包括电压变换器和电流变换器两部分。 作用：将高电压、大电流变换后送至乘法器。转换后的信号应分别与输入的高电压和大电流成正比。 常见的输入变换电路有精密电阻分流分压和仪用互感器两种。 2.乘法器 乘法器是电子式电能表的核心，是一种能将两个互不相关的模拟信号进行相乘的电子电路，通常具有两个输入端和一个输出端，是一个三端网络。 乘法器的输出信号与两个输入信号的乘积成正比。 3.U／f 转换器 U／f 转换器的作用是将输入电压（电流）转换成与之成正比的频率输出。在模／数（A／D）转换中，U／f 转换器是常用的一种电子电路。 4.计度器 包括计数器和显示部分。计数器可将由U／f 转换器输出的脉冲加以计数，然后送至显示电路显示。 全电子式电能表的显示部分通常采用液晶显示器进行计度。由于取消了感应式电能表的仪表转盘，故也称之为静止式电能表。 目前电子式电能表也有不少采用步进电机式的机械计度器。 DDS673型系列电子式电能表 二、单相电子式预付费电能表 单相电子式预付费（IC卡）电能表的用途是计量额定频率为50Hz的交流单相有功电能并实现电量预购功能。 供电部门可通过计算机售电管理系统对用户预购电量、预置等，并经电卡传递给电能表。该电能表具有自动计算用户消耗电量、停电时表内数据自动保护、电能表具有最大负荷控制功能。 单相电子式预付费（IC卡）电能表采用六位计度器显示总消耗电量。电卡作媒介，由供电部门设置密码，保证了用户电卡只能自己使用而不能换用，电卡可反复使用达一千次以上。 单相电子式预付费（IC卡）电能表的准确度等级为1.0级。额定电压220V，额定电流有2(10) 、5(25)、10(50) 、20(100)