一般機械電度表是采用旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動鋁盤旋轉(zhuǎn)原理帶動計數(shù)器進行用電計量的,表中并聯(lián)有電壓線圈和串聯(lián)電流線圈,二者空間成90°相置,如何產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場呢?其原理類似單相交流電動機。單相電動機有兩組線圈,用啟動電容串聯(lián)其中一相,使之與50Hz交流諧振——電流與電壓同相,于是與另外一相電流相差90°相位從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。具體見《電工學》。 ! Q3 Y0 R$ I, E
電表也一樣,只不過沒有啟動電容,但是為什么兩個線圈的電流產(chǎn)生接近90°相位差呢,這是因為電流線圈匝數(shù)少,其感抗極小,與其串接的負載阻抗可忽略不計,使得通過其電流與總電壓幾乎同相位,而電壓線圈匝數(shù)多,感抗很大,電流與電壓相差90°相位,所以兩線圈的電流是相差90°相位的,于是就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場。 / i7 c6 _6 o2 \1 @: o! t. Z% X: X
由上述電表的基本工作原理可知,電表屬于純交流性質(zhì)的計量儀表。
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: J# A8 l7 x4 B 在電子類負載普及到千家萬戶的現(xiàn)代社會己經(jīng)難于完成準確的任務(wù)了。舉例來說,一種使用電爐絲做熱源的電加熱設(shè)備,采用了二極管半波整流的方法調(diào)溫,可以看出這種情況下,負載電流中只有約二分之一屬于50H的交流分量可以被電表正確計量,約三分之一的直流分量完全不能被電表計量,其余屬于100H、200H、等高次諧波被電表計量時也會大打折扣。當然檢查部門的人不能這樣屬于偷電,其損失只能由供電部門承擔。新型的電子式電度表,其電壓電流信號的取樣是由小型變壓器和互感器完成的,因此也不能計量直流成分。$ K ?- ]- \$ ~" W; h- N6 X
如果有人蓄意這么做,那就麻煩了,怎么做呢? E" r$ ^) ?! @: D: p# u/ y( g# r
就是讓電流線圈產(chǎn)生幾乎直流的電,用二極管半波整流后面加電感濾波,電感的作用還起到續(xù)流的作用,功率大,5-10A(根據(jù)用電功率),數(shù)值也大,1H(亨)以上,這樣就使電表的電流線圈更接近直流,不用大電容濾波,這樣就得到幾乎免費的直流電了,可以用來做什么呢?當然不能用于帶變壓器的家用電器了,但可以用來加熱,如電爐,白炙燈泡,電壓范圍寬的開關(guān)電源也可以用。 7 r( f3 }0 V5 n' B1 n
對于電子式的電度表,有兩種,一種是電壓電流信號的取樣是由小型變壓器和互感器完成的,另一種是不帶變壓器和互感器(全電子式的),計量原理是一樣的,都是利用電子模擬乘法器結(jié)構(gòu),得到電流和電壓的乘積就是功率了——嚴格來說是VA(因為有無功功率),再與時間的乘積,就是多少度了,此電子模擬乘法器與調(diào)頻解調(diào)電路中的模擬乘法器結(jié)構(gòu)基本一樣,不同的是調(diào)頻解調(diào)電路把其中的一項移相90度,目的是使瞬間相位相差越大,檢出信號電平也越大,而電表則相反。 因為電表是計量有功功率的,二者——主要是電流和電壓——相位相差越大,說明感抗或容抗成分越多,檢出的電平就越小。
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2 M, d( M5 l- ^個人研究證明,用火牛(大電容)接在電表后面的方法使電表倒轉(zhuǎn)是不現(xiàn)實的,他們的理論依據(jù)是電流線圈的電感與火牛與50hz交流電諧振,想想電感那么小,需要多大的火牛啊,天文數(shù)字。而且諧振時電阻為0,會燒保險絲,另外網(wǎng)上所謂發(fā)射電磁波干擾儀使電表倒轉(zhuǎn),也是不可能的,想想電磁波能干擾強電嗎?天空中那么多電磁波,電表不是全亂了? |