电能表-科普123

电能表

生物科学2023-02-02 19:01:34百科

电能表

[拼音]：diannengbiao

[外文]：kilowatthour meter

积算电能的机械式指示电表。俗称电度表。因为一度电代表的能量为1千瓦小时，故又称千瓦时表。

原理

功率是单位时间内负载消耗或电源输出的能量。为测量电能，要对功率进行随时间的累积计算，因此在电能表中采用了积算机构来代替电表指针。通常，测量直流电能的电能表多采用电动系电表的测量机构，而测量交流电能的电能表则采用感应系电表的测量机构。感应系电表的测量机构见图。

加在可动铝盘上的转动力矩公式符号。φ_U是加在电压线圈上的供电电压U在铁心中产生的磁通；φ_I是流过电流线圈的负载电流产生的磁通；β是φ_U、φ_I两相量间的夹角，它与负载功率因数角 φ的关系为β＝90°－φ；K是常数。因此，这种测量机构的转动力矩与负载功率成正比。当随时间累积计算功率时，可让铝盘旋转。制动永久磁铁的磁场对旋转的铝盘产生制动力矩，使铝盘的旋转速度与所测功率成正比。铝盘在一段时间内的累计转数，即反映这段时间内负载消耗的电能。机械式计数器通常被用来作为积算机构，它所记录的转数就是消耗电能的度量。

影响电能表准确度的因素很多，因此电能表内设有各种调节及补偿装置，如轻载调节、满载调节、功率因数调节及防潜动（防止电能表无载自转）装置等。

将图示的两个或三个单相测量机构装在一起，共用转轴及计数器，即组成三相电能表，可测量三相电能。也可以采用差动电流圈等方式形成三相无功电能表。

应用

电能表用于对生产单位、科研机构及家庭等消耗电能的测量，以作为控制电能消耗、实行经济核算和征收电费的依据。感应系电能表的工作频率范围很窄，一般限于用在工频50Hz和50Hz以下。家用电能表的准确级通常为2.0级，工矿企业用是0.5～1.0级，最高可达0.2级。由于家用电器种类和容量不断增大，要求电能表至少有2～3倍过载能力，间或要求有6～8倍过载能力。

随着工业的发展，要求生产一些具有特殊用途的电能表，如预收电费电能表、铜损电能表、铁损电能表、最大需量电能表、峰值负载电能表、分时计费电能表以及测量非正弦波（波形畸变严重）的电能表等，它们的用途及测量线路各异，但电表的核心测量机构一般均相同。