1.9　单相电度表的校验实验

一、实验目的

（1）了解电度表的工作原理，掌握电度表的接线和使用。

（2）学会测定电度表的技术参数和校验方法。

二、实验仪器设备

（1）三相可调交流电源1个。

（2）交流电压表1块。

（3）电流表1块。

（4）功率表1块。

（5）电度表1块。

（6）白炽灯40W8个。

（7）秒表1块。

（8）10kΩ/3W电位器、10kΩ/8W电阻器、5.1kΩ/8W电阻器各1个。

三、实验原理与说明

电度表是一种感应式仪表，是根据交变磁场在金属中产生感应电流，从而产生转矩的基本原理而工作的仪表，主要用于测量交流电路中的电能。

1.电度表的结构和原理

电度表主要由驱动装置、转动铝盘、制动永久磁铁和指示器等部分组成。

（1）驱动装置和转动铝盘：驱动装置有电压铁芯线圈和电流铁芯线圈，在空间上、下排列，中间隔以铝制的圆盘。驱动两个铁芯线圈的交流电，建立起合成的交变磁场。交变磁场穿过铝盘，在铝盘上产生感应电流，该电流与磁场的相互作用，产生转动力矩驱使铝盘转动。

（2）制动永久磁铁：铝盘上方装有一个永久磁铁，其作用是对转动的铝盘产生制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比。因此，在某一测量时间内，负载所消耗的电能W就与铝盘的转数n成正比。

（3）指示器：电度表的指示器不能像其他指示仪表的指针一样停留在某一位置，而应能随着电能的不断增大（也就是随着时间的延续）而连续地转动，这样才能随时反映出电能积累的数值。因此，它是将转动铝盘通过齿轮传动机构折换为被测电能的数值，由一系列齿轮上的数字直接指示出来。

2.电度表的技术指标

（1）电度表常数：铝盘的转数n与负载消耗的电能W成正比，即

比例系数N称为电度表常数，常在电度表上标明，其单位是r/（kW·h）。

（2）电度表灵敏度：在额定电压、额定频率及cosφ=1的条件下，负载电流从零开始增大，测出铝盘开始转动的最小电流值Imin，则仪表的灵敏度表示为

式中：IN为电度表的额定电流。

（3）电度表的潜动：当负载等于零时电度表仍出现缓慢转动的情况，这种现象称为潜动。按照规定，无负载电流的情况下，外加电压为电度表额定电压的110（达242V）时，观察铝盘的转动是否超过一周，凡超过一周者，判为潜动不合格的电度表。

四、实验内容与步骤

本实验使用220V、1.5A（6A）的电度表，接线图如图1-9-1所示。其中“黄”“绿”两端为电流线圈，“黄”“蓝”两端为电压线圈。

1.记录数据和指标

记录被校验电度表的额定数据和技术指标，填入表1-9-1。

2.用功率表、秒表法校验电度表常数

按图1-9-2接线，电度表的接线与功率表相同，其电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联。线路经指导教师检查后，接通电源，将调压器的输出电压调到220V，按表1-9-2的要求接通灯组负载，用秒表定时记录电度表铝盘的转数，并记录各表的读数。为了数圈数准确，可将电度表铝盘上的一小段红色标记刚出现（或刚结束）时作为秒表计时的开始。此外，为了能记录整数转数，可先预定好转数，待电度表铝盘刚转完此转数时，作为秒表测定时间的终点，将所有数据记入表1-9-2中，其中ΔW=W-W1。

为了准确和熟悉，可重复多做几次。

3.检查灵敏度

电度表铝盘刚开始转动的电流往往很小，通常只有0.5％IN，故将图1-9-2中的灯组负载拆除，用3个电阻（一个10kΩ/3W电位器、5.1kΩ/8W和10kΩ/8W电阻）相串联作为负载，调节10kΩ/3W电位器，记下使电度表铝盘刚开始转动的最小电流值Imin，然后通过计算求出电度表的灵敏度。

4.检查电度表潜动是否合格

切断负载，即断开电度表的电流线圈回路，调节调压器的输出电压为额定电压的110％（即242V），仔细观察电度表的铝盘有否转动，一般允许有缓慢的转动，但应在不超过一转的任一点上停止，这样，电度表的潜动为合格，反之则不合格。

五、注意事项

（1）记录时，同组同学要密切配合，秒表定时，读取转数步调要一致，以确保测量的准确性。

（2）注意功率表和电度表的接线。

六、思考题

（1）了解电度表的结构、工作原理和接线方法。

（2）电度表有哪些技术指标？如何测定？

（3）整理实验数据，计算出电度表的各项技术指标。

（4）对被校电度表的各项技术指标做出评价。