维修电工技师实操模块4：电能表中的阻尼原理--培训指导

教 案 首 页专业：维修电工 科目：电工仪表与测量 授课人：XXX 授课日期授课班级计划课时实用课时审批签字课 题电能表中的阻尼原理教学目的通过本节课的教学，使学员了解电能表的基本结构，掌握电能表中的阻尼原理。主要教学内容一、电能表的结构二、电能表的工作原理三、电能表中中阻尼原理四、单相电能表的接线重 点电能表驱动原理、电能表中的阻尼原理难 点电能表制动力矩教学方法讲授法教 具多媒体、投影仪、实物等所用教材中国劳动出版社电工仪表与测量第四版备 注 编写日期： 2014年8月 8 日教 案 纸教 学 内 容备 注导入新课：随着科学技术的发展和社会物质文明的进步，电能的使用越来越广泛。而电能表就是一种专门用来测量某一段时间内电机发出电能或负载消耗电能多少的仪表，是生产和生活中应用最广泛的一种电工仪表。凡是需要计量用电量的场合都要使用电能表。本次课重点介绍电能表的基本结构、工作原理及阻尼原理。讲授新课：1、 感应系电能表的结构感应系电能表的结构、驱动元件：用来产生转动力矩。它由电压元件和电流元件两部分组成。2、转动元件：由铝盘和转轴组成，转轴上装有传递铝盘转数的蜗杆。3、制动元件：由永久磁铁组成。用来在铝盘转动是产生制动力矩。4、计度器：用来计算铝盘的转数，实现累计电能的目的。电能表的电路和磁路当交流电流流过电压线圈和电流线圈时，在铝盘上便感应产生涡流。该涡流与交变磁通相互作用，产生电磁力，从而推动铝盘转动，铝盘在转动时与制动磁铁相互作用，产生制动力（阻尼力）。当转动力矩和制动力矩平衡时，铝盘以稳定的速度转动。铝盘的转数与被测电能大小成正比，电厂发出的电能或用户消耗的电能越大，铝盘转数越快，因此，感应式仪表能测量电能。RUA电压线圈的“山”形磁铁产生三个涡流，其与交变磁通相互作用产生电磁力驱动铝盘转动。如图1所示图 第 1页 共 3页教 案 纸教 学 内 容备 注2、 感应系电能表的工作原理1、 铝盘转动力矩121AF2F1F2图2当交流电流流过电力线圈和电流线圈时，在铝盘上会感应产生涡流（分别是、），涡流与交变磁通相互作用，产生电磁力，从而推动铝盘转动。如图2所示。转动力矩：Mp=C1P=C1UIcosC1比例常数；P负载有功功率2、 阻尼原理Mp设铝盘在驱动力矩的作用下，逆时针旋转，永久磁铁磁场如图所示。nN永久磁铁x xabx xSF图图4阻尼原理如图所示。）用右手定则（楞次定律）求通过铝盘涡流方向 ；）用左手定则，求铝盘所受电磁力F（向下）；）可见F磁场力与方向相反， F，F所产生的力矩称为阻尼力矩（制动力矩），即MZ=Kn 第 2 页 共 3页教 案 纸教 学 内 容备 注3、 结论1、 当转速上升一定值时，MpMzC1P=KC1PK等式左右同乘tCP N=CEN：是电能表在时间内铝盘的转数，用N表示；E：P是负载在时间内所消耗的电能，用E表示。2、 铝盘旋转切割永久磁铁磁力线产生的力矩， 是一种磁感应阻尼力矩，阻尼力矩增大到与转动力矩相等时，铝盘就不在增速。此时铝盘的转速与负载功率成正比，从而可以通过计器来累计用电量。4、 单相电能表的接线连接时只要按照1、3端接