相位仪是什么_工作原理及能量测试

　　相位仪是什么

　　目前使用的相位仪有两种基本不同的类型。最早出现的是机电式的，被称为圆盘式、感应式或法拉利式仪表。电表的工作原理与感应电动机相同。在两个磁芯内放置一个铝制磁芯。一个是电压线圈，所以磁通与电压成正比；另一个是电流线圈，所以磁通与电流成正比。两个磁通感应涡流到圆盘上，每个磁通与另一个磁通相互作用产生转矩，从而加速圆盘。这个转矩与磁通量×涡流成正比，等于V×I，或功率。永磁体产生另一个涡流，产生与制动盘速度成比例的转矩，这些作用的综合结果是，制动盘的速度与功率成正比，总转数与通过仪表的能量成正比。磁碟驱动一系列齿轮转动一个叫做“寄存器”的机械计数器。

　　相位仪工作原理

　　三相相位仪在同一根轴上有三组线圈和三个圆盘。转矩是机械地增加的，以这种方式，记录的能量就是所有三相的总能量。由于电表的机械特性，运动部件会受到摩擦。虽然可以通过改变磁性排列来产生一个小扭矩，从而***平衡摩擦，但在实际操作中却很少实现（因为客户会大声抱怨，如果磁盘在没有电流的情况下移动）。因此，大多数相位仪的最小功率低于该值时，它们不会注册。通常（但不总是），机械棘轮放置在机构中，以防止反向旋转。这是一种防止欺诈的机制，用于防止连接反向时消耗能量的记录值减少。机电式仪表正逐渐被全电子仪表所取代，但它的设计要尽可能地与前一代仪表的性能相匹配。设计细节尚不清楚，但总体而言，整体操作与emonTx相似，emonTx的设计基于相位仪演示电路。我们对电子仪表性能的一些了解来自数据表和手册，但大部分来自于成员进行的测试。以下是这些发现的摘要。虽然测试的品牌和型号数量有限，但相信以下数据适用于一般情况。电表的“起动电流”或“防爬”约为20毫安，低于该电流时，它什么也不记录。这模仿了法拉利式机械装置的摩擦力。这通常由稳定点亮的LED指示，在电流降至检测阈值以下几分钟后出现。

　　相位仪的能量测试

　　相位仪以每1瓦时（3600焦耳）的形式积累能量。当一个数据包被记录下来时，它被传递到寄存器。这通常由LED闪烁表示。如果功率流在数据包满之前反转，则减去反向能量，数据包清空。当包变空时，可能会显示“反向能量检测”警告。这模拟了移动寄存器所需的圆盘旋转，以及反向旋转直到棘轮停止。如果净电能保持在0到3600 J之间，则可以在不增加寄存器的情况下，无限期地通过相位仪“看到锯”能量。三相相位仪使用一个在三相之间共享的相同大小（3600 J）的数据包。这模仿了机电仪表单轴上的三个圆盘。

　　能量包的分配和充电方式如下所示。当没有电能产生，且通过相位仪的整个电能流都是消耗电能时，每次累积的电能越过3600 J边界时，就会分配一个数据包。如果正在发电，那么净能量流就是消耗量和发电量之间的差额。随着消耗量的下降和发电量的接管，当前数据包将清空，当当前数据包为空时，将忽略当前数据包中无法包含的进一步输出功率。