第一章机械式电能表第三节 三相机电式电能表

电表的知识点总结一、电表的基本原理电表的基本原理是利用电流、电压和时间的乘积来计量电能的使用量。

在电路中，电能的消耗通常是由电流和电压共同作用所致。

因此，电表需要能够同时测量电流和电压，并将它们的乘积积累起来，以得到电能的使用量。

这就是电表的基本工作原理。

二、电表的类型根据工作原理和技术特点，电表可以分为机械式电表和电子式电表两大类。

1. 机械式电表机械式电表又分为电动式电能表和电磁式电能表两种。

电动式电能表是利用电流产生的磁力推动机械转子来测量电能使用量。

而电磁式电能表则是利用电流在磁场中产生的力矩来推动铝片转子，从而实现计量的。

这两种电表都需要通过机械结构来实现运转，故而其工作比较复杂，同时精度也有一定限制。

2. 电子式电表电子式电表利用微处理器技术来实现电能的计量。

它有着高精度、稳定性好、抗干扰能力强等特点。

另外，电子式电表还能实现远程抄表、收费和数据管理等功能，因此在现代电能计量系统中占有重要地位。

三、电表的结构无论是机械式电表还是电子式电表，其结构都包括外壳、表盘、计量装置、显示装置及连接线缆等部分。

其中，计量装置是电表的核心部件，它包括电流互感器、电压互感器、电子脉冲器、微处理器和存储器等组成。

通过这些组件的协同作用，电表能够完成电流、电压和时间的乘积计量，并将结果显示出来。

四、电表的安装在安装电表时，首先需要选取合适的电表型号，并按照相关规定进行安装。

电表的安装地点要避免阳光直射、潮湿、高温、腐蚀性气体等环境，以确保其正常运行。

此外，电表的安装还需要考虑电路的连接、接地、保护和安全等问题，确保电表和用电设备的安全使用。

五、电表的使用在使用电表时，要注意以下几点：1. 正确接线电表的接线要准确无误，以避免电路短路、过载等情况。

2. 定期校验要定期对电表进行校验和检定，以确保其计量准确性。

3. 防止损坏电表应避免受到物理损坏、电磁干扰等，保持其正常工作状态。

4. 定期清洁要定期对电表进行清洁和维护，确保其外观和内部零件清洁，并保证其正常工作。

电能表基础知识培训手册批准：生效日期：目录一．电能表的分类 (3)1、机械式电能表 (3)2、电子式电能表 (3)3、电子式电能表相对机械表的优点 (3)4、电子式电能表分类 (4)二．电能表的介绍 (5)1、表型的分类： (5)2、电能表的命名规则： (5)3、规格型号对照表 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。

三、发电、输电、配电与电能表的适用场合 (6)1、发电 (6)2、输电 (6)3、配电 (6)4、电能计量装置的分类及电能表的适用场合 (6)四、电子式电能表的常规知识 (8)1、电能表面板上常见的符号及内容 (8)2、电能表的一般组成 (8)五、电子式电能表的行业标准 (9)1、标准的分类 (9)2、硬件设计、制造、检验标准 (10)六、电子式电能表常见名词 (10)1行业术语 (10)2电能表有关的名词 (11)七、电能表生产流程图 (14)八、常用IC的特点简要介绍 (15)1、计量芯片ADE7755 (15)2、计量芯片RN8209—南京日新科技有限公司 (16)3、载波芯片—青岛东软载波科技股份有限公司 (17)4、载波芯片—青岛鼎信通讯有限公司 (17)5、载波芯片--北京福星晓程电子科技股份有限公司 (17)6、载波芯片--弥亚微电子（上海）有限公司 (18)7、远程载波介绍 (18)8、电力中RS485总线传输与电力载波传输的区别 (19)一．电能表的分类从原理上区分共有3类表计1、机械式电能表机械式电能表是根据电磁感应的原理制造而成，当电压线圈接入电源电压，电流线路通过负载电流，两线圈产生的磁通可使铝转盘上出现涡流，涡流与磁通相互作用形成转动力矩而使转盘转动。

2、电子式电能表电子式电能表是将电压电流施加在固态的电子器件上，通过电子器件或专用集成电路输出与瓦时成比例的脉冲的仪表，故电子式电能表又称静止式电能表，其是相对于机械表而言的。

机械式电能表工作原理
机械式电能表是利用电磁感应原理进行测量的仪器。

其工作原理如下：
1. 电能表通过线圈产生磁场。

电能表内部有一对线圈，通常称为动铁芯线圈或电流线圈和电压线圈。

电流线圈连接在被测电路中，产生电流磁场；电压线圈则与电源相连，产生电压磁场。

2. 磁场与电流之间的相互作用。

当电流通过电流线圈时，产生的磁场与电压线圈中的磁场相互作用，导致电压线圈中有一测量电压的感应电动势。

3. 感应电动势产生电流。

感应电动势通过接触器和齿轮传动装置引起电流线圈产生感应电流。

这个感应电流的强度与待测电流成正比。

4. 计数器记录电流。

通过接触器，感应电流传入计数器进行计量。

5. 计量电流与电压。

通过测量电流和电压的变化，电能表可以计算出通过其测量电路的电能。

总结而言，机械式电能表的工作原理是通过电磁感应原理将电流测量转化为线圈感应电动势和计量电流，并通过计数器记录和计算电能。

电表的工作原理：(1)“机械电度表基本原理”传统电度表指感应式的机械电度表(简称感应表或机械表)，它利用的是电磁感应原理，主要由电压线圈、电流线圈、铝盘、永久磁铁、计度器等器件构成。

其工作原理为：根据电磁感应原理，电表通电时，在电流线圈和电压线圈产生电磁场，在铝盘上形成转动力矩，通过传动齿轮带动计度器计数，电流电压越大，转矩越大，计数越快，用电越多。

铝盘的转动力矩与负载的有功功率成正比。

电表常数，指计量每单位电能值（度或千瓦·小时）时对应铝盘转过的圈数，单位是转/千瓦·小时。

(2)“电子电度表基本原理”电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能；用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法，并对电能进行累计，然后输出频率与电能成正比的脉冲信号；脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示，或送微计算机处理后进行数码显示。

智能IC卡预付费表作为一种新一代智能计量收费系统，由以下几部分组成：1.售电卡售电卡(1C卡)中的数据用密码加密，采用一表一卡。

卡内的数据由供电部门的售卡系统写入、电度表具有对电卡回写的功能，当用户将卡插入表内，表正确识别密码后，读入购买电量，同时表内信息回写给电卡。

当表显示完后用户即可取出电卡，用户的电卡只能在自己的表上使用，在其它表上不能使用。

2.信息显示电度表采用三位LED数码管显示，最大显示9999.99kW.h，用电时倒计数，通过LED 可显示表中的电量和状态。

贝林电子产品均采用LCD液晶显示，最大显示9999.99kW.h，用电时倒计数，通过LCD可显示表中的电量和状态。

2．剩余电量显示剩余电度数指表还可以使用的电度数，每用去一度电，剩余电度数减一，每次购电后：表内剩余电度数=当前剩余电度数+本次所购电度数。

当最后一次读卡与表中剩余电量之和，电表显示FULL，表示电量溢出，并且此次读卡无效，电卡内存储电量值不变。

电能表的分类和原理
电能表的分类可以分为机械式电能表和电子式电能表两类。

1. 机械式电能表：通过电流和电压的作用，驱动电能表内的机械部件运动，从而计量电能。

机械式电能表通常由电流线圈、电压线圈、铝盘电动机和机械计数装置等部件组成。

其工作原理是，电流线圈产生的磁场和电压线圈产生的磁场相互作用，通过铝盘电动机驱动计数装置转动，进而计算出电能的消耗。

2. 电子式电能表：借助电子技术和数字信号处理技术，实现对电能的计量和记录。

主要由电流变换器、电压变换器、微控制器、模数转换器和显示装置等组成。

其工作原理是，通过电流变换器和电压变换器将电能信号转换为低压信号，再经过模数转换器将信号数字化，最后由微控制器进行数据处理和显示。

电子式电能表具有测量精度高、抗干扰能力强、功能丰富等特点。

三相电能表原理
三相电能表是一种用来测量三相电功率的仪表。

它的工作原理基于三相电流和电压的相互作用。

三相电能表内部有三个电流线圈和三个电压线圈。

当三相电源接入电能表后，电流通过电流线圈，产生磁场。

同时，电压通过电压线圈，产生磁通量。

这两者的交互作用会导致线圈中产生感应电动势。

三相电能表的关键是根据感应电动势的大小和相位差来测量电能。

感应电动势的大小与电流和电压的有效值有关。

通过测量感应电动势的大小，可以计算出电能的消耗量。

为了确保精确的测量，三相电能表还配备了校正装置。

由于电能的测量与功率因数相关，校正装置可以根据电流和电压的相位差进行校正，以提供准确的功率测量结果。

总之，三相电能表通过测量感应电动势的大小和相位差来计算三相电能的消耗。

它是电力系统中重要的仪表，用于监测和计量电能使用情况。

机械式电能表，也称为机械电表或机械式电度表，是一种用于测量电能消耗的传统电力测量仪表。

它基于电磁感应原理和机械运动，通过转动机械部件记录和显示电能的使用量。

以下是机械式电能表的工作原理：
1. 电流线圈：机械式电能表中有两个主要的线圈，一个是电流线圈，也称为电流线圈或动力线圈。

它由一根细丝制成，绕在铁芯上，连接在电路中，用于感应通过电流线圈的电流。

2. 电压线圈：另一个线圈是电压线圈，也称为电压螺线管或电压线圈。

它由较粗的铜线制成，绕在铁芯上，连接在电路中，用于感应通过电压线圈的电压。

3. 铝负载轮：机械式电能表中有一个铝负载轮，通过一个细丝与电动机相连。

当电流通过电流线圈时，产生的磁场会推动铝负载轮转动。

4. 计数器和显示装置：机械式电能表中有一个计数器和显示装置，用于记录和显示电能的使用量。

当铝负载轮转动时，它会带动一组齿轮和指针，使指针转动，并将转动的信息传递给计数器，记录消耗的电能。

机械式电能表的工作原理基于电磁感应和机械运动，通过测量电流和电压来计算电能的使用量。

它适用于交流电系统，并能够准确地测量电能消耗，因此在许多家庭和商业场所仍然广泛使用。

然而，它们相对于电子式电能表而言，存在读数误差较大、可靠性较低以及不能提供更多的电力参数测量等限制。

电子式电能表的结构和工作原理第一节 机电式电能表的结构和工作原理机电式电能表主要由感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器三大部分组成，工作原理框图如图3-1所示。

图3-1 机电式电能表的工作原理框图感应式测量机构的主要作用是将电能信号转变为转盘的转数，具体的结构及工作原理已在第一章介绍。

光电转换器的作用是将正比于电能的转盘转数转换为电脉冲，此脉冲数也正比于被测电能，即应满足如下关系111mn CN C W == 式中 W ——为被测电能，kW ·h ；m ——为转换后输出的总脉冲数，imp ；n 1——代表每输出一个脉冲转盘应转动的圈数，r ／imp ；C ——电能表常数，r ／（kW ·h ）。

例如，某种机电式电能表的转盘每转一圈发出2个脉冲，即 n 1＝0.5r ／imp, 电能表常数C ＝1500r ／（kW ·h ），则每输出一个脉冲代表的电能数为00033.0300015.0115001≈=⨯⨯=W （kW ·h ） 即这种机电式电能表每输出一个电脉冲代表负载耗电0.00033kW ·h 。

经过简单的光电转换得到的初始电能脉冲信号，由于波形不理想不能直接送至计数器计数或微处理器处理，还必须先经过整形放大、限幅限宽等一系列处理，如图3-2所示。

图3-2 光电转换器的工作原理图分频器和计数器的主要作用是对经光电转换器转换成的脉冲信号进行分频、计数，从而得到所测量的电能。

由以上分析可以看出，光电转换器是机电式电能表的关键部分。

因此，下面将着重介绍光电转换器的结构和工作原理。

根据光电转换器的不同，机电式电能表可分为单向脉冲式和双向脉冲式两种类型。

一、单向脉冲式电能表单向脉冲式电能表的光电转换器主要包括光电头和光电转换电路两部分。

1．光电头光电头由发光器件和光敏器件组成。

机电式电能表的光电头多采用红外发光二极管（简称“发光管”）和光敏三极管（简称“光敏管”），这样，外界的电磁波、可见光等干扰都不会影响信号的检测。