电能表按照结构原理来分,有感应式、电子式;按照测量电源来说又分为:直流式、交流式,功能用途等不同又分为直接接入、经过互感器接入,单相、三相等等。这里主要讲讲有感应式(机械式)电能表的原理。
1、首先我们来了解下电磁感应定律:简单来说就是,导体切割磁感线会产生电动势。英国科学家法拉第发现的,这也是发电机发明的原理。
2、这个原理倒推过来也是成立的,那就是电生磁,简单来说就是通电导体周围会产生磁场,而这个磁场的大小和方向与电流有关系。丹麦物理学家奥斯特发现的,这是电动机发明的原理。
3、再来了解一个原理:安培力。也就是通电的导体在磁场中受到力的作用,这个力就叫安培力。安培力的大小(方向):F=ILBsinα,其中α为(I,B),是电流方向与磁场方向间的夹角。而我们所说的洛伦磁力就是在电场中单个粒子受到的力,本质上是一样的。
以上几个原理,都是中学阶段物理课的基础原理,也是物理学力、热、光、电、声几大分支的的重要模块!我们那个年代是初二开始学物理,高中的时候,物理一直是班里第一名的,也很喜欢物理学!对电力基础理论知识有兴趣的朋友可以了解相关书籍。
而最原始的机械式电能表就是根据以上原理整合而成的,反复利用磁生电、电生磁。
当电表接入被测电路后,被测电路电压加在电压线圈上,被测电路电流通过电流线圈后,产生两个交变磁通穿过铝盘,这两个磁通在时间上相同,分别在铝盘上产生涡流。由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩,使铝盘转动。制动磁铁的磁通,也穿过铝盘,当铝盘转动时,切割此磁通,在铝盘上感应出电流,这电流和制动磁铁的磁通相互作用而产生一个与铝盘旋转方向相反的制动力矩,使铝盘的转速达到均匀。
图中1是铝盘、24线圈电磁铁(用于产生磁场),简单来说就是:通电导体在磁场作用下产生安培力,安培力推动铝盘转动,再通过5传导到计数的齿轮,刻度盘上就看到具体度数啦!内部结构如下图,现在比较难找到机械表了,所以没有内部结构全图,知友们将就看吧!
建国以来至2000年初,大部分居民电表是机械式的,2000年前后,各地陆续开始使用电子式电能表,2010年前后,各地陆续开始使用智能电表。
电子式电能表与机械式电能表本质上是一样的,简单来说电子式电能只是测量方式电子化,而电子式电能表+通讯功能+数据采集功能+远程控制功能(不一定有投用)等等模块=智能电表,可以实现实时监控、自动抄表等功能!
电子式电能表基本原理图!
常见的电子式电能表!
我们所说的智能电表其实就是电子式电能表的加强版,也有厂家也叫多功能电子式电能表!当然,以上所说的都是单相居民电表,也是我们最常见的,接入方式是上面所说的直接接入;三相原理相同,负荷较大的用户或者是10kV用户,电表一般是经互感器接入,其计量装置与电表原理也是一样的。
关于计量精度,不管是机械式、电子式、还是智能电表,都是符合相关精度要求的。对计量电量、监控数值、显示数值、稳定性均有非常严格的标准,相关计量装置经过厂家自检符合标准,质检部门检验,到各计量检定中心检测等等。标准来源:JJG 597-2005 交流电能表检定装置检定规程,归口管理是全国电磁计量技术委员会。
网上很多人说,换了智能电表以后,感觉电表走的快,其实不是,都是符合国家标准的;当然也有可能是,智能电表能精度更高,能检测到机械表无非检测到的微弱电流。
举个简单的例子,手机充电,机械表可能会转的很慢,慢到肉眼无法察觉,以至于我们觉得好像手机充电并“不用电费”,而智能电表的话,数值显示,清晰可见。所以有错觉。
关于电力电表的回答就是这么多啦,欢迎交流。