一般機械電度表是采用旋轉磁場驅動鋁盤旋轉原理帶動計數(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,如何產生旋轉磁場呢?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°相位從而產生旋轉磁場。具體見《電工學》。
: K! o0 x8 s* r8 q; J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,于是就產生了旋轉磁場。 7 u4 W4 T% Q |- i5 g% O
由上述電表的基本工作原理可知,電表屬于純交流性質的計量儀表。0 N" ~5 Z6 k9 v, h6 N' X
; V" g) t6 K3 ?1 v5 k; V1 Q K 在電子類負載普及到千家萬戶的現(xiàn)代社會己經難于完成準確的任務了。舉例來說,一種使用電爐絲做熱源的電加熱設備,采用了二極管半波整流的方法調溫,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。2 P2 W* C! D, B6 x1 [7 z
如果有人蓄意這么做,那就麻煩了,怎么做呢?4 o- k7 B7 R) y, @
就是讓電流線圈產生幾乎直流的電,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,電壓范圍寬的開關電源也可以用。
# F2 f( I `& p4 h# t; g- P# G 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構,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頻解調電路中的模擬乘法器結構基本一樣,不同的是調頻解調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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$ Q- E5 e+ E" `% c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,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? |