单相电能表的工作原理及结构

一、单相电能表的结构

1、驱动元件

驱动元件由电压元件和电流元件组成，用来将交变的电压和电流转变为交变的磁通,穿过转盘形成转动力矩,使转盘转动。如下图所示，电压元件由电压线圈2及其电压铁芯7和回磁极12组成；电流元件由电流线圈4及其电流铁芯3组成。电流线圈匝数少、导线粗，接线时与被测电路串联；电压线圈匝数多、导线细，接线时与被测电路并联。驱动元件有辐射式和切线式两种布置形式，电压线圈铁芯硅钢片平面平行于转盘半径的为辐射式，垂直转盘半径的为切线式(转盘半径指与回磁极中心线相对的转盘半径)。

2、转动元件

转动元件由转盘5和转轴6组成，它能在驱动元件所建立的交变磁场作用下连续转动。转盘用电解铝制成，其特点是电导率较大，重量较轻，且具有一定的机械强度。

3、制动元件

制动元件又称为制动磁铁。制动磁铁用来产生制动磁通，当转盘转动时能阻止转盘的加速度，使转盘匀速转动。制动磁铁由铝镍合金压铸而成。其结构有单磁路和双磁路两种。

4、积算元件

积算元件又称为计度器。积算元件包括安装在转轴上的蜗杆11、蜗轮10及其相连的计数器(未画出)，它用来计算转盘的转数，以显示所测定的电能。

以上的4组元件称为一套电磁系统，单相电能表具有一套电磁系统。

二、单相电能表的工作原理

当电能表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一

工作个交变的磁通，这个磁通的一部分Φu由回磁极穿过转盘回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φ，这个磁通由U形铁芯的一端由下至上穿过转盘，然后又由上至下穿过转盘回到U形铁芯的另一端。电能表的铁芯结构如上图所示，其中回磁极12是由钢板冲制而成的，它的下端伸入转盘下部，与隔着转盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。由于穿过转盘的两个磁通是交变磁通，而且是在不同位置穿过转盘，因此就在各自穿过转盘的位置附近产生感应涡流，这两个磁通与这些涡流的相互作用，便在转盘上产生推动转盘转动的转动力矩。