电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的,它采用乘法器实现对功率的测量,其工作原理如图所示。被测高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M,乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与—段时间内的平均功率成正比的直流电压U0,后再利用电压/频率转换器,U0被转换成相应的脉冲频率f0,即得到f0正比于平均功率,将该频率分频,并通过一段时间内计数器的计数,显示出相应的电能。
全电子式电能表的工作原理
由电子式电能表的测量原理可以看出电子计量模块从结构功能上可以分为以下三个部分:
第一部分:电压、电流输入回路,是将被测功率的电压和电流分别通过分压器和变换为适合于电子式电能表乘法器所需要的小电压送至乘法器。
第二部分:乘法器。乘法器是用来完成两个电量(如电压、电流)相乘运算的器件。由全电子式电能表工作原理可以看出,乘法器是全电子式电能表的核心,它的准确度直接影响着电能表的准确度。根据所采用乘法器的不同,可以将全电子式电能表做进—步划分。乘法器主要有模拟乘法器和数字乘法器两大类。模拟乘法器又有晶体管阵列平方乘法器、热偶乘法器、对数—反对数型乘法器、可变跨导型乘法器、双斜积分乘法器、霍尔效应乘法器、时分割乘法器等多种。数字乘法器则是以微处理器为核心,采用A/D转换器将电压和电流进行数字化相乘。
第三部分:变换器也称电压—频率转换电路。因乘法器输出的是一个模拟量(直流电压),用电压表(数字式表)测量这个电压,用功率单位(W或KW)表示的测量结果就是功率值。测量电能则需将这个电压转换成相应的脉冲数,在一段时间内所累计的脉冲数,才是要测的电能量。
如果电能表为偏快故障,则说明电能表内永久磁铁的磁力减弱;若故障属电能表偏慢,则故障原因多是由于上下轴承中的润滑油发腻或下轴承宝石磨损而引起的。
对于电能表偏快故障,可检查永久磁铁磁性强弱,如果比正常减弱,要进行充磁或更换新磁铁。
对于偏慢故障的电能表,可先对轴承部位进行清洗,并加入适量润滑剂。如果下轴承宝石磨损,必须更换新件。
单相电子式电能表从铭牌上能够看到各个参数,其接线端子基本与感应式电能表是一致的。
一、产品结构:
电能表结构可用原理框图表示,如图所示,它一般由以下几部分构成:
(1)测量模块。 测量模块由电压、电流变换器以及电压、电流乘法器构成。电压变换器一般为分压电阻,将外部220V交流电压变换为合适的低压;电流变换器一般为分流器或电流互感器,将流过的大电流变换为合适的小电流信号。乘法器由模拟或数字乘法器构成,它接收电压、电流信号,输出频率随功率变化的脉冲信号,此部分为整个表计的核心部分。 (2)电源电路。 电源电路提供整个表计的直流电源,它将外部输入的交流电源变换为直流输出,一般由线性开关电源构成。 (3)显示器。 显示器可以由机械计度器、数码管或液晶显示器构成。 微处理器、RS485通信接口、远红外通信接口、脉冲输出口、1C卡接口等,如图所示虚框部分,在用户有需求时可以配置,不一定每只表都需要。 二、性能指标及功能: 1.主要性能指标 (1)有功计量准确度:1、2级。 (2)功耗:<2W, 10VA。 (3)寿命:≥10年。 (4)工作电压范围:(70%~120%)Un (5)启动电流:0.1%Ib。 (6)工作电流:1.5(6), 2.5(10),5(30),10(40),15(60),20(80)A。 (7)时钟精度:0.5s/d。 (8)掉电后的数据存储时间:≥10年。 (9)电池寿命:≥10年。 (10)电池容量要求:连续工作时间不低于3年。 (11)温度、频率、电压变化、谐波等影响量符合标准要求。 2.主要功能 (1)计量有功电能:计量有功电能,准确度满足1级或2级要求。 (2)功率脉冲输出:为无源定宽、空触点脉冲输出,一般具有LED脉冲指示。 (3)电能显示:为机械计度器、数码管、液晶显示器。