家庭電路和安全用電(修訂版)-電能表PPT課件

1、1,家 庭 電 路 和安 全 用 電 （二）家用電能表,河北 保定 河北大學,修訂版（2012.9）,王 紹 符,新概念基礎(chǔ)物理,2,1 感應(yīng)式電能表 2 磁卡式預(yù)付費電能表 3 電子式電能表 4 電能表的選用,3,家用電能表用來計量家庭用戶耗用電能的多少，以此作為繳納電費的依據(jù). 1.在老住宅中常用“感應(yīng)式電能表” 2.在新住宅中常用“磁卡式預(yù)付費電能表”或“電子式電能表”,引 言,4,寫 在 前 面,常用儀表準確度等級符號及其意義 （包括教學實驗用的電流表電壓表）,5,學校實驗室中常用的電流表和電壓表多為2.5級（數(shù)字外邊沒有圓圈），即準確度為量限的2.5%.以電壓表為例： 使用015 V

2、量限時，分度值（30個小格之一）為0.5 V，基本誤差為15 V 2.5%=0.375 V （1個小格的0.75）. 使用0 3 V量限時，分度值（30個小格之一）為0.1 V，基本誤差為3 V 2.5%=0.075 V（1個小格的0.75）. 從而可知： （1）使用小量限時絕對誤差小. （2）接近滿偏時相對誤差小. （3）要求讀數(shù)到分度值的十分之一沒有實際意義，就近取值（或讀半個格）較為合理（目前沒有明確要求）.,6,1 感應(yīng)式電能表,7,1 電流電磁鐵 2 電壓電磁鐵 3 轉(zhuǎn)軸(附蝸桿) 4 制動永磁體 5 轉(zhuǎn)盤,1.1 家用感應(yīng)式電能表基本結(jié)構(gòu)示意圖,8,1轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸 2蝸輪蝸桿 3計數(shù)器

3、,1.2 感應(yīng)式電能表積算器,9,電壓電磁鐵和電流電磁鐵產(chǎn)生的交變磁場穿過轉(zhuǎn)盤發(fā)生電磁感應(yīng)，在轉(zhuǎn)盤中出現(xiàn)感應(yīng)電流(渦流)，從而產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩.,1.3 感應(yīng)式電能表原理,10,制動永磁體的磁場使轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤中出現(xiàn)蝸流，產(chǎn)生制動作用. 制動轉(zhuǎn)矩隨驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的變化而變化，制動轉(zhuǎn)矩Mz與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 n 成正比,11,當阻尼制動轉(zhuǎn)矩Mz與驅(qū)動轉(zhuǎn)矩M大小相等時轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動，則有,12,用一個比例系數(shù)k代替式中的兩個比例系數(shù)的比 ；又 為負載電路耗用的有功功率P. 功率P與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 n 成正比，即 經(jīng)歷一定時間t后耗用的電能(即電流所做的功)W=Pt，在此時間t內(nèi)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)N=nt，則有 即轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)

4、數(shù)N與耗用的電能W成正比.,13,上式 中的比例系數(shù) k 的倒數(shù)用C表示，即 令 ，則有 C被稱為電能表常數(shù)，表示電能表每計量1 kWh電能時轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù).此常數(shù)C常標在電能表的表盤上.,1.4 電能表常數(shù),14,基本電流 Ib,在表盤上 標在括號外的數(shù)值，此為測試基 本參數(shù)的電流. 最大額定電流 Imax, 在 表盤上標在括號內(nèi)的數(shù)值. Imax對 Ib的倍數(shù)為負載寬度. 起動電流能使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的最小電流，對常用的電能表來說為0.5%Ib,1.5 電能表的電流值,15,2 磁卡式預(yù)付費電能表,磁卡式預(yù)付費電能表是在感應(yīng)式電能表的基礎(chǔ)上加霍爾傳感器和專用微電腦而組成的.,16,使用磁卡式預(yù)付費

5、電能表，用戶向供電部門購買電能，拿到手的是用電腦“寫”在磁卡上的信息，包括用戶密碼，所購電能數(shù)量，還可以包括設(shè)定負載電流大小的范圍，等等 用戶將磁卡插入自家的電能表上的插孔中，電能表內(nèi)的專用微電腦就會識別用戶的密碼，并“讀”入有關(guān)數(shù)據(jù)，且自動將新購電能數(shù)量與原來所剩余電能數(shù)量累加，顯示在用數(shù)碼管組成的顯示器上之后即可取出磁卡 用戶隨時插入磁卡，數(shù)碼管顯示器就會及時顯示剩余電能的數(shù)值.,17,3 電子式電能表,電子系電能表常數(shù)標的是每用電1 kWh時的脈沖數(shù)，如圖所示的電子式電能表常數(shù)C是3200 imp/kWh.,18,某戶所擁有家用電器42件，總功率15 kW，如何考慮選用電能表？ 各種電器不可能都同時使用，計算時應(yīng)乘以需用系數(shù)kx經(jīng)常使用的電器功率與所擁有的全部電器總功率的比值 家庭需用系數(shù)kx一般在0.30.5之間，擁有電器總數(shù)越多需用系數(shù)越小上述家庭電器總數(shù)多達42件，取kx0.3進行計算，則計算負載,4 電能表的選用,19,取功率因數(shù)