感应系电能表
感应系电能表
一、感应系电能表的结构
感应系电能表的结构如图，其主要组成部分有：
1、驱动元件（如图中的：2－电压线圈；4－电流线圈）
用来产生转动力矩。它由电压元件和电流元件两部分
组成。电压元件是在E字形铁心上绕有匝数多导线截面较小的线圈，该线圈在使用时与负载并联，称为电压线圈。电流元件是在U形铁心上绕有匝数少且导线截面大的线圈，该线圈使用时要与负载串联，称为电流线圈。
2、转动元件（如图中的：3－铝盘）
由铝盘和转轴组成，转轴上装有传递铝盘转 数的蜗杆。仪表 工作时，驱动元件产生的转动力矩将驱使铝盘转动。
3、制动元件（图中5－制动磁铁）
由永久磁铁组成。用来在铝盘黑户 动时产生制动力矩，使铝盘的转速与被测功率 成正比。
4、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。
二、电能表的电路和 磁路
一般感应系电能表的铁心结构如图。电流元件的铁心和电压元件的铁心之间
留有间隙，以便使铝盘能在此间隙中自由转。电压元件铁心上装有用钢板冲制成的回磁板。回磁板的下端伸入铝盘下部，隔着铝盘与电压元件的铁心柱相对应，构成电压线圈工作磁通的回路。
电能表的电路和磁路如左图，电能表工作时，通过电压线圈的电流iu产生的磁通分为两部分，一部分是穿过铝盘并经回磁板构成回路的工作磁通Φu，另一部分是不经过铝盘而经左右铁轭构成回路的非工作磁通Φu′。通过电流线圈的电流iA产生的磁通为ΦA，该磁通两次穿过铝盘，并通过电流元件铁心构成回路。
三、感应系电能表的工作原理
铝盘转动力矩的产生
为便于说明，规定磁通的正方向为自上而下穿过铝盘。由于电流线圈中电流产生的磁通要
两次穿过铝盘。则分别用ΦA和—ΦA表示，电压线圈中电流产生的磁通用Φu表示，各磁通的正方向如图：在某时刻，通过电流线圈的电流iA正在减小，iA所产生的磁通ΦA和—ΦA也同时减少，于是在铝盘中感应出涡流，涡流的方向由楞次定律确定，i1和i1′。这两个涡流在ΦU的作用下将产生作用力F1 ，其方向用左手定则可以判定出是指向右边的。而在同一时刻，由于iu正在增大，感 应产生的涡流i2在ΦA和—ΦA的磁场作用下，也产生向右的作用力F2和F2′。可见，由于iA和iU 的变化，在铝盘中感应出涡流，而各涡流在磁通作用下都产生顺时针方向的转动力矩，使得铝盘顺时针转起来。这样由于用电过程中不断地给电流线圈和电压线圈提供电流和电压，使得铝盘可以源源不断的产生力矩，从而带动铝盘转动起来，带动起来的铝盘驱动数字计数器计数。
可以证明，铝盘所受平均转动力矩与负载的有功功率成正比，即
Mp＝C1P＝C1UIcosφ
式中 C1——比例常数；
P——负载有功功率。
四、制动力矩的产生
如图，当铝盘以转速n按逆时针方向在永久磁铁的磁场中转动时，铝盘切割永久磁铁的磁通Φz，并在铝盘中产生感生电动势ez和感生电流iz，其方向可用楞次定律确定。磁通Φz与铝盘中的感生电流（涡流）iz相互作用产生作用力Fz，其方向可用左手定则判断。由于Fz总是和铝盘的转动方向相反，因此又称为制动力。由上述讨论可以看出，铝盘所受制动力矩随铝盘转速的增加而增大，即
Mz=Kn
式中 K——比例常数
n——铝盘转速
五、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。为接线方便，单相电能表都有专门的接线盒。盒内有四个端钮，连线时只要按照1、4端接电源，3、5端接负载即可。（在电能表的铭牌上有接线图）