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快来看看,电能表的工作原理、测量及分类

2019-02-12 10:29 来源:互联网 编辑:niko

感应式电表工作原理

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。当电度表接入被测电路后,被测电路电压U加在电压线圈上,在其铁芯中形成一个交变的磁通,这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中;同理,被测电路电流I通过电流线圈后,也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi,这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘,然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。电度表的电路和磁路如图6-3所示,其中回磁板4是由钢板冲制而成的,它的下端伸入铝盘下部,与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应,以便构成电压线圈工作磁通的回路。

快来看看,电能表的工作原理、测量及分类

(a)铁芯结构 (b)电路和磁路

由于穿过铝盘的两个磁通是交流磁通,而且是在不同位置穿过铝盘,因此就在各自穿 图4 铝盘上的磁通和涡流过铝盘的位置附近产生感应涡流,如图所示,这两个磁通与这些涡流的相互作用,便在铝盘上产生推动铝盘转动的转动力矩。

作用于铝盘的转动力矩MP与被测电路的有功功率成正比。当铝盘在转动力矩的作用下开始转动时,切割穿过它的永久磁铁的磁通Φf,将在其上产生一个涡流if。这个涡流与永久磁铁的相互作用,将产生一个作用于铝盘与其转动方向相反的力矩Mf,称为制动力矩。显然,铝盘转动越快,切割穿过它的磁力线就越快,所引起的磁通变化率就越大,产生的涡流越大,则制动力矩就越大,当铝盘不动时,制动力矩不存在。制动力矩是随铝盘的转动而产生的,并随转速增大而增大,其方向总是和铝盘的,转动方向相反。

当铝盘在转动力矩的作用下开始转动后,随着转速的增加,其制动力矩不断增加,直到制动力矩与转动力矩相平衡。此时,作用于铝盘的总力矩为零,铝盘的转速不再增加,而是稳定在一定的转速下。

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智能电表

智能电能表是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。智能电表通过用户交费对智能IC卡充值并输入电表中,电表才能供电,表中电量用完后自动拉闸断电,从而有效地解决上门抄表和收电费难的问题。并对用户的购电信息实行微机管理,方便进行查询、统计、收费及打印票据等。

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智能电表较普通机械式电能表有着计量更精准、智能扣费、电价查询、电量记忆、余额报警、信息远程传送的优势。

智能电表的分类

目前,国内的智能电能表主要分为两种:一种是机电一体式的,一种是全电子式的。

机电一体式

机电一体式,就是在原来机械电度表上附加一定部件,使得它既能完成所需的功能,又能降低造价且易于安装,一般而言其设计方案是在不破坏现行计量表原有的物理结构,不改变其国家计量标准的基础上加装传感器装置变成在机械计度的同时也有电脉冲输出的智能电表。

第一类机电结合的电度表,是在原有的机械表的基础上,加装电子式计数装置和相应的控制、通讯电路,或加上IC卡读写接口以实现自动计量计费和控制;其基本结构是在原有机械电度表的转盘上打孔或涂(贴)上能吸收光线的材料,通过光电转换,将机械转盘的转动变换成电脉冲信号,再进行相应的计数处理。这类电度表由于其计量原理没有改动,其计量精度和特性与机械表完全一样,而本钱相对较高。

另一类机电结合的电度表则是采用电子式计量电路在获得数字式脉冲信号后,通过微型电机驱动字码转轮得到电能计数值,这种结构是最简洁可行的电子式电度表的方案,但遗憾的是其对计量电路的要求较高,即要求所有的表都按一个固定的比例将电能值转换为对应数目的数字脉冲,才能按正确的速度驱动微电机以转动字轮。这个比例就是所谓的电表常数(imp/kWh),由于电路中所用的决定脉冲速度的定时元件大都是参数离散性较大的阻容元件,为了保证电度表的计量精度和产品的一致性,就必须在生产过程中加强对元件的筛选和对半成品的调校,也就是说要增加相应的人力物力的投进并要延永生产周期,从而使电度表的生产用度和本钱有所增加。另外这种结构的电度表在数据收集和用户缴费方式上与老式的机械表没什么区别,应属淘汰产品。

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