電能表中的阻尼原理

一、電能表的基本概念

電能表是用來測量電能的儀表，又稱電度表，火表，千瓦小時(shí)表，指測量各種電學(xué)量的儀表。

使用電能表時(shí)要注意，在低電壓（不超過500伏）和小電流（幾十安）的情況下，電能表可直接接入電路進(jìn)行測量。在高電壓或大電流的情況下，電能表不能直接接入線路，需配合電壓互感器或電流互感器使用。

二、電能表的基本結(jié)構(gòu)

電能表分為感應(yīng)式和電子式兩大類。以感應(yīng)系電能表為例，簡述其結(jié)構(gòu)。感應(yīng)式電能表采用電磁感應(yīng)的原理把電壓、電流、相位轉(zhuǎn)變?yōu)榇帕蓿苿?dòng)鋁制圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤的軸（蝸桿）帶動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)計(jì)度器的鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的過程即是時(shí)間量累積的過程。

1、驅(qū)動(dòng)元件：電壓元件和電流元件

2、轉(zhuǎn)動(dòng)元件：鋁盤和轉(zhuǎn)軸（蝸桿）

3、制動(dòng)元件：永久磁鐵

4、計(jì)度器：齒輪、滾輪、計(jì)數(shù)器

三、電能表的工作原理

當(dāng)交流電流流過電壓線圈和電流線圈時(shí)，在鋁盤上便感應(yīng)產(chǎn)生渦流。該渦流與交變磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力，從而推動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與制動(dòng)磁鐵相互作用，產(chǎn)生制動(dòng)力（阻尼力）。鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)與被測電能大小成正比。

電壓線圈的“山”形磁鐵產(chǎn)生三個(gè)渦流，其與交變磁通相互作用產(chǎn)生電磁力驅(qū)動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)。

四、常用電能表的分類

（1）電能表按其使用的電路可分為直流電能表和交流電能表。交流電能表按其相線又可分為單相電能表、三相三線電能表和三相四線電能表。

（2）電能表按其工作原理可分為電氣機(jī)械式電能表和電子式電能表（又稱靜止式電能表、固態(tài)式電能表）。電氣機(jī)械式電能表用于交流電路作為普通的電能測量儀表，其中最常用的是感應(yīng)型電能表。電子式電能表可分為全電子式電能表和機(jī)電式電能表。

（3）電能表按其結(jié)構(gòu)可分為整體式電能表和分體式電能表。

（4）電能表按其用途可分為有功電能表、無功電能表、最大需量表、標(biāo)準(zhǔn)電能表、復(fù)費(fèi)率分時(shí)電能表、預(yù)付費(fèi)電能表、損耗電能表和多功能電能表等。

（5）電能表按其準(zhǔn)確度等級可分為普通安裝式電能表（0.2、0.5、1.0、2.0、3.0級）和攜帶式精密級電能表（0.01、0.02、0.05、0.1、0.2級）。

五、電能表中的阻尼原理

1、什么是阻尼力矩

為了使鋁盤在一定負(fù)載功率下以相等的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而正確地反映電能的大小，就必須在鋁盤上加一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大小相等、方向相反的力矩，這個(gè)力矩稱為阻尼力矩，一般是通過永久磁鐵獲得的。

2、阻尼的基本特征

阻尼力或阻尼力矩在可動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，其產(chǎn)生方向總是和可動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)相反，其大小和可動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度成正比。

3、判定方法

設(shè)鋁盤在驅(qū)動(dòng)力矩的作用下，逆時(shí)針n方向旋轉(zhuǎn)。

1）用右手定則（楞次定律）求通過鋁盤渦流方向a→b

2）用左手定則，求鋁盤所受電磁力F （向下）;

3）可見F磁場力與n 方向相反，F(xiàn)所產(chǎn)生的力矩稱為阻尼力矩（制動(dòng)力矩）