感应电度表

  感应电度表是采用电磁感应的原理来测量电能使用量的装置,感应电度表的生产工艺复杂,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。

组成

  感应系电度表主要由以下几个部分组成的, 其结构如图6-1所示。

感应电度表的组成

  感应系电度表的结构主要由以下几个部分组成。

  1、驱动元件:主要由电流元件和电压元件组成。

  2、转动元件:主要由铝盘和转轴组成的。

  3、制动元件:主要由磁铁组成的。

  4、计度器:主要由蜗杆、蜗轮、齿轮、滚轮组 成。

原理

  1、铝盘转矩的产生

  ①转动力矩的产生:

  种解释:由于电压元件和电流元件中通有交 流电,在铝盘上有交变磁场产生,因而铝盘上就 有涡流产生,该涡流与交变磁场相互作用便产生 驱动力矩,使铝盘转动,力矩的方向与交变磁场 方向有关,大小与负载的有功功率成正比。即为

  Mp=C1P

  第二种解释:由于电流元件和电压元件产生的交 变磁通φu和φi之间存在着相位差,因此,当它们 穿过铝盘时,便在铝盘上产生一个移进磁场,移 进方向总是由相位超前的磁通指向相位滞后的磁 通,铝盘在移进磁场的作用下会产生感应电流, 该涡流与移进磁场相互作用便产生驱动力矩使铝 盘转动,力矩的方向与移进磁场方向相同,大小 与负载的有功功率成正比。即为

  Mp=C1P

  ②制动力矩的产生:铝盘在驱动力矩的作用下开 始转动,因而切割磁铁的磁场而产生涡流, 该涡流与磁铁的磁场相互作用而产生制动力 矩,其方向与驱动力矩的方向相反,阻碍铝盘的 转动。其大小与铝盘的转速成正比,即为:

  Mz=Kn

  2、铝盘转数与被测电能的关系: 电度表在稳定状态下:

  Mz = Mp ? Kn = C1P

  n =(C1/K)P= CP,

  在该式两端同时乘以时间T可得

  n T = CPT

  N=CE

  上式表明:在时间T内,铝盘的转数与在这段 时间内所消耗的电能成正比。

接线

  1、接线按规定要求接线。按发电机端守则进行 接线,如果是无功电能表,还要注意相序。接线 不对时铝盘反转、慢转或者不转。

  2、下列反转属正常情况:

  ⑴装在双侧电源联络盘上的电度表,当一段母线 向另一段母线输出电能改变为另一段母线向这一 段母线输出电能,电度表铝盘会出现反转现象。

  ⑵用两只电度表测量三相三线制有功负载,在电 流和电压的相位差角大于600,即COSφ<0.5时, 其中有一直电度表会出现反转现象。

调整

  一、力率调整

  1、原因:由于电度表的电压线圈总存在电阻, 因此电压线圈中的电流滞后电压的角度不是900, 另外,铁芯中的涡流及磁滞损耗的存在,使电度 表在低功率因数情况下运行产生较大的误差。

  2、方法:在电压或电流线圈的磁路上加装一个 可调短路线圈。

  通过调整短路线圈电阻的大小,从而使线圈中的 感应电流以及产生的附加磁通变化,改变相位以 达到内相角得到补偿的目的。 第四任务感应系电度表的调整

  例:将短路卡右移,回路电阻减小,短路 线圈的电流增大,电度表的转矩减小电度 表转慢。

  二 满载调整: 满载调整:

  1、概念:电度表在额定电压、额定电流及 COSφ=1的条件下,调整铝盘的制动力矩,使铝 盘的转速与负载有功功率成正比的过程。

  2、原因:铝盘的转速与负载有功功率没有成正 比 第四任务感应系电度表的调整

  ⑴改变磁铁穿过 铝盘的磁通:移动永 久磁铁即可。

  ⑵改变制动力矩的力 臂:调整磁铁和 铝盘轴心的相对位置 即可 第四任务感应系电度表的调整

  三 轻载调整

  1、原因:电度表在工作时,由于传动机构 和轴承的摩擦力而产生了摩擦力矩,在电 度表轻载时不可忽略。

  2、方法:在电压元件工作磁通的磁路空气 中,装设一块可以移动的铜片来分裂电压 元件的工作磁通

  轻载调整装置

  1、原因:由于轻载调整中的补偿力矩是由 电压元件产生的,只要电压线圈上有电压 存在,这个力矩就存在,铝盘就会发生慢 慢转动。

  2、方法:在电压线圈内塞入一制动止片, 并使铁片伸出端指向转轴,铝盘的转轴固 定缠绕一钢制防潜针。当电压线圈有电时。 止动片就有磁性,防潜针随转轴转到止动 片附近时,被磁化并被吸引。

  感应系电能表内部有一个不断旋转的铝盘和积算 机构用的齿轮和字轮,使得感应系电能表容易产 生故障。转动铝盘所产生磨擦是造成电能表误差 的主要因素之一。另外,感应系电能表有电压线 圈和电流线圈,它耗用铜材和硅钢片,特别是它 的电压线圈总是接在电源上,始终处于耗能之中, 造成不必要的损耗,由于感应系电能表的结构复 杂,使得其生产工艺复杂,调整校验繁琐,造成 电能表的制造调整校验难度增加。

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