电能表结构

（1）电压驱动元件：
由电压铁芯、电压线圈和回磁极组成。绕在电压铁芯上的电压线圈接在被测电压所接入的线路上与负载并联，不管有无负载电流电压线圈总是保持带电的，所以要消耗功率。为减少消耗功率、保证所需安匝（25-12000匝）、线径一般为（
0.1-
0.15mm）漆包线、功率消耗（
感应式和电子式两种。
虽然电能表的型号、类别不同，但是它们的基本结构都是相似的，是由测量机构、补偿调整装置和辅助部件所组成。下面我们主要学习感应式电能表的结构及原理。
感应式电能表的结构
感应式电能表由以下三大部分组成
1.测量机构
2.补偿调整装置
3.辅助部件
现在我们对这三大部分进行分解，每部分又由哪些组成呢。
第三部分：
设计序号
如：
DD28-单相28型电能表、DS15-三相三线15型有功电能表、DT8-三相四线8型有功电能表、DX15-三相15型无功电能表、DZ1-1型最大需量电能表、DB2-2型单相标准电能表、DBS25-25型三相三线标准电能表。
3、准确度等级：
用置于圆圈内的数字来表示.
4、电能计量单位:
0.5-
1.2W）、回磁极用(
1.5-2mm)厚的钢板冲压而成,用作电压工作的磁通。电压铁芯用
0.35-
0.5mm的硅钢片叠成,具有较高的导磁率。
（2）电流驱动元件：
由电流铁芯、电流线圈和过载补偿装置组成。绕在电流铁芯上的电流线圈接在被测电流所经过的线路中与负载串联。电流铁芯用
0.35mm厚的“U”形高硅电工钢片叠成，电流的安匝一般在（60-150）范围内，即标定电流为5A的电能表，其电流线圈匝数为（12-30匝），选择线圈线径一般按电流密度为3-5A/mm2，所消耗的视在功率不超过
三、辅助部件
辅助部件包括：
外壳、基架、端钮盒和铭牌
1、外壳：
表壳、表底组成电能表的外壳。为了防止潮气和灰尘进入表内，要求外壳有良好的密封性能，
2、基架：
要求各种元件本身和元件与元件之间的相对位置安装必须精确、牢固，所以要求基架有足够的机械强度和精密的加工工艺。。
3、端钮盒：
电能表的电流、电压回路都是通过端钮盒外部电路连接的，端钮盖上印有电能表的接线原理图。端钮盖上的螺丝留有封表用的孔洞，可以防止用户私自开启端钮盒影响电能表的正确计量和危及人身安全。
转动元件由转盘和竖转轴用合金（铝）压铸在一起组成。转盘直径一般为80-100mm,厚度为
0.5-
1.2 mm、质量为20g。
3、制动元件的作用：
产生与驱动力矩方向相反的制动力矩，以便使圆盘的转动速度与被测电路的功率成正比。
制动元件由永久磁铁及其调整装置组成。
4、轴承的作用：
上轴承主要对转动元件起定位和导向作用。下轴承用来支撑转动元件。
由于电压工作磁通фU和电流工作磁通产生的涡流II、电流工作磁通фI和电压工作磁通产生的涡流IU在空间上不相重合，而且在时间上存在着相位差，根据电磁学原理，它们分别为一对在时间上有相位差，且在空间相对位置不同的电流和磁通，因此都会产生力的作用。这个力在圆盘上产生转动力矩，使电能表的圆盘按一个方向不停地转动。
电流铁芯用035mm厚的形高硅电工钢片叠成电流的安匝一般在60150范围内即标定电流为5a的电能表其电流线圈匝数为1230匝选择线圈线径一般按电流密度为35amm2所消耗的视在功率不超过20va过载补偿装置一般用较小的矽钢片制成在u形电流铁芯的缺口处加装一个磁分路其作用是当电流过大时因磁分路饱和使在标定电流下经过它的非工作磁通间的分配重新改变使工作磁通增大与电流增大成正比从而使转盘转速保持与电流成正比
（将代号置于一个三角形内）、对具有止逆器的电能表应标明“止逆”字样。
1、名称：
标明该电能表按用途分类的名称。（如单相电能表或三相有功电能表）
2、型号：
我国对电能表型号的表示方式规定如下：
第一部分：
类别代号（D-电能表）。
第二部分：
组别代号（D-单相、S-三相三线有功、T-三相四线有功、X-三相无功、B-标准、Z-最大需量）
有功电能表为“千瓦•小时”(kW•h)、无功电能表为“千乏•小时”(kvar•h)、电子表为脉冲常数（imp/kW•h）。
5、标定电流和额定最大电流：
如：5
（20）
A、10
（40）A。
6、电能表常数：
以每千瓦小时圆盘的转数或脉冲数表示：
如800R/kW•h、（kvar•h）、4000 imp/kW•h。
2.0VA过载补偿装置一般用较小的矽钢片制成,在U形电流铁芯的缺口处加装一个磁分路,其作用是当电流过大时,因磁分路饱和,使在标定电流下,经过它的非工作磁通间的分配重新改变,使工作磁通增大与电流增大成正比,从而使转盘转速保持与电流成正比。
2、转动元件的作用：
在驱动元件建立的交变磁场的作用下，在圆盘上产生驱动力矩使圆盘连续转动并把转动的圈数传递给计度器。
右手定则（xx定则）：
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向与电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
在以上内容的基础上，我们进一步分析交流电能表产生转矩力矩的过程和原理：
当电能表接入交流电路后，电压线圈的两端加上线路电压U，电流线圈通过负载电流I。这时电压线圈中通过电流IU，IU在电压铁芯中产生了电压工作磁通фU；电流I通过电流线圈时在电流铁芯中产生了电流工作磁通фI。фU、фI穿过圆盘时，分别在圆盘上感应出滞后与它们90°的感应的电动势EU和EI，EU和EI又分别在圆盘上产生了涡流IU和II。
我们在学习感应式电能表的校验和修理前首先要知道什么是电能表？以及电能表的结构、原理和调整，对电能表做一个全面了解。
什么是电能表？电能表就是专门用于计量某一时间段电能累计值的仪表称为电能表，又叫电度表。它有感应式电能表和电子式电能表。作为测量电能的专用仪表，在电力系统的发电、供电和用电等各个环节中广泛应用。根据电能表的用途、结构形式、工作原理、准确度等级、测量对象的不同，以及所接的电源性质和接入方式、付款方式的不同等等，可将电能表分成若干类别，
3、相位角调整装置：
也叫力率调整装置，主要是用于调整电能表电压工作磁通与电流工作磁通之间的相位角使它们之间的相角差满足ψ=90°-ψ的要求，以保证电能表在不同功率因数的负载下都能正确计量。
4、防潜调整装置：
它的作用是制止电能表无负载时的空转现象。有两种方法，一种是在圆盘适当位置打1~2个1㎜的小孔，利用小孔周围的涡流变化与磁通之间产生附加制动力矩，防止潜动。另一种是利用改变电压铁心上的磁化铁片与圆盘转轴上铁丝或铁片之间的距离，改变它们之间防潜力矩的大小，达到防止潜动的目的。
上面我们提到了右手定则原理和左手定则原理，也许大家都已经忘记了，为了帮助我们更深刻地理解感应式电能表的工作原理现在我们再复习一下左手定则和右手定则，
左手定则：
伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直并且跟手掌处于一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
计度器的小数点位一般用红色或白色区分，并标有X
0.1或X10-1
感应式电能表的工作原理
我们知道了感应式电能表的结构以及各部件的功能后，有人会问，电能表的圆盘为什么会转动而且是匀速转动？为什么负载大圆盘转的就快，负载小圆盘转的就慢？电能表是怎样才把电能正确地测量出来的呢？
交流感应式电能表有单相和三相两种，下面就用单相电能表进行描述，单相电能表中，驱动元件和转动元件是交流感应式电能表基本结构中的两个主要组成部分，其工作原理是：
我们现在使用的电能表的轴承分为单宝石、双宝石，磁推轴承。
5.计度器的作用：
是电能表的指示部分，它可以累积圆盘的转数以显示被测电量的多少。
.计度器的形式有字轮式和指针式两种。
二、补偿、调整装置
补偿、调整装置是改善电能表的使用特性和满足准确度要求不可缺少的重要组成部分，单相电能表装有全载调整装置、轻载调整装置、相位角调整装置、防潜调整装置，有些电能表还装有过载补偿装置及温度补偿装置。三相电能表还应装有平衡调整装置。
1、全载调整装置：
就是永久磁铁也就是制动元件，主要在100%标定电流时通过改变电能表永久磁钢的制动力矩来改变圆盘的转速。
2、轻载调整装置：
也叫补偿力矩调整装置。装在电压元件上，主要用来补偿电能表在5%~20%标定电流范围内运行时的摩擦误差和电流铁心工作磁通的非线性误差以及由于装配的不对称而产生的潜动力矩。
交流单相电能表接在交流电路中，当电压线圈两端加以线路电压，电流线圈串接在电源与负载之间流过负载电流时，电压元件和电流元件就产生在空间上不同位置，相角上不同相位的电压和电流工作磁通。它们分别穿过转盘（根据电工学的右手定则原理）在转盘中产生感应涡流（电流），于是电压工作磁通与电流工作磁通产生的感应涡流（电流）相互作用，（根据电工学左手定则原理），结果在转盘中就形成以转盘转轴为中心的转动力矩，使电能表转盘始终按左手定则指示的方向转动起来。
以上分析告诉我们：
要使电能表在各种负荷下始终按一定的方向匀速转动，那么必须满足下列两个条件：
（1）电能表的转动力矩与负载功率xx
（2）作用于圆盘的仅两个基本力矩，即转动力矩与制动力矩。
1、单相电能表的功率表达式和向量图
功率表达式：
有功功率P=IVCOSФ（90°>Ф>0°）
向量图：略
2、三相三线有功的功率表达式和向量图
电能表的分类：
1、按照所测不同电流种类可分为：
直流式和交流式二种。
2、按照电能表的用途可分为：
（1）单相电能表、
（2）三相有功电能表
（3）三相无功电能表
（4）最大需量表
（5）复费率电能表
（6）损耗电能表。
3、按照电能表的接线可分为：
（1）单相有功电能表
（2）三相三线有功电能表