跟着全班人国智能电网开发始末的向来胀动以及响应的居民递增式路径电价变化形式的提出,对电能外等关连电能计量器材的央浼也随之进步。按照规程《JJF 12453-2010安装式电能表型式评判纲领特地请求静止式有功电能外(0.2 S、0.5 S、1和2级)》条件[1],0.5 mT磁感受强度由与施加给被测脸孔电压同频率的电流发作,并在对被测像貌最不利的

  对付恒定磁场对电能表计量偏差功用实验琢磨普通选择久远磁体动作磁场发生器。历程一起或多块很久磁铁贴正在电能外不合名义进行实践。设备简单,易于掌握。而交变磁场的感化实习接头配备相对繁复。需产生回旋的交变磁场并用意于电能表三个方位正交截面。本文采用亥姆霍兹线圈作为磁场发作器,同时旋绕电能表落成丈量。

  本文企图的体例,以微机为中央控造多装备告终全主动化测量。使用详尽步进电机无误疗养磁场偏转角度,告终磁场0~360全方位打搅,检测“最倒霉方向”。更动励磁电流同电能外职业电压相位及转移磁场相位,检测“最倒霉相位”。

  安顿机通过RS232通信接口发送命令至控造台,诊疗源装置输出电压电流至程序表和被检表,使其寻常职业,测量被检外电能过错0[2]。然后调治源装备输出励磁电流至亥姆霍兹线圈,使亥姆霍兹线圈多少中央磁场强度H达400 A/m。用命设定的磁场偏向,疗养亥姆霍兹线圈旋绕。正在不合的磁场方向转嫁励磁电流与电能表奇迹电压相位,设计电能谬误i。实验合幕后,顺时针盘旋电能外90,再测量电能缺点。结尾经过比较0和i值,计划出磁场引入的电能过失。

  a)谋略机自动丈量软件:是整个检定体例的指使中心。宗旨机通过RS232线同控制箱实行通信。发轫客户原委人机对话界面设定参数包括励磁电流相位,亥姆霍兹线圈挽回角度,电能表参数等。接着宗旨机发送死令至控造台调治亥姆霍兹线圈旋转角度、励磁电流相位及源输出电压电流至模范外和被检外。与此同时,处原由控造台从硬件底层传达的丈量数据,如计划被检表电能误差以及磁场引入的电能差错。着末举办报表打印、数据保全等。

  b)控造台:控造台是整个硬件装置的中央,是硬件装备同布置机通讯的桥梁。它既可以毗邻预备机实行全自动检定,也或许开脱部署机软件独自控制硬件进行半主动检定。控制台领受到布置机呼吁后控造源装置输出电流和电压至标准表和被检表。同时控制步进电机盘旋,调节亥姆霍兹线圈和电能表旋绕的角度。最后将丈量数据通报给准备机办理。在检测电能超差点时,发出报警灯号。

  c)控制箱:控造周全步进电机驱动亥姆霍兹线圈和电能外旋绕台更动。步进电机细分度可达60000/360。

  d)亥姆霍兹线工频交变磁场。始末精密电机控制能够定位肆意角度,测量“最晦气倾向”。

  e)源配备:三相源和励磁源。三相源电压输出节制:30 V~ 450 V;调换电流输出限制:5 mA ~ 120 A;频率输出范围:45 Hz ~ 65 Hz。电能丈量正确度:0.05%。励磁源出现的磁场节制:0 ~ 400 A/m;调治细度:1 A/m;交换磁场安定度:0.05%;换取磁场相位调节范围:0~360,疗养细度:0.01。

  嵌入式软件选择基于freeRTOS实时掌握系统平台。软件的主要功效包罗:三相源功能、工频交变磁场效用、电能过错测验、休养亥姆霍兹线圈扭转等效力。检测体例软件竣工进程:

  b)筑树源委。蕴涵竖立按键过程、数据处置历程、界面夸口颠末、通信源委、打击管理始末等。

  c)移用源委,实现软件控造。上位机挪用通讯颠末与软件举办通讯,粗略是客户通过触摸屏或按键调用按键通过进行状况设立修设、量程成立、工频交变磁场兴办、扭转角度作战、功能开发、体系修筑等。再挪用数据治理经过举行电压电流控造输出、交变磁场大小和磁场相位控制、亥姆霍兹线圈角度疗养,举行电能缺点安放、超差报警等。

  少许电能外临盆厂家正在做磁场搅扰练习时,需手摇亥姆霍兹线圈扭转,此时磁场偏向会引入较大的差错。仅能检定几个磁场偏向的过失,丈量数据简单。本文策画的亥姆霍兹线所示,此中亥姆霍兹线)置于两个环形板中,两个环形板原委置于固定孔(9)中的4个尼龙棒进行相接和固定。该线圈两端辨别置有亥姆霍兹线),进程电机控制或者绕X轴0~360旋绕。跟着亥姆霍兹线圈扭转,轴向交变磁场B在YOZ平面回旋,可对电能外两个正交截面举办熟练。

  电能外旋转台(2)始末托架(3)与亥姆霍兹线)上,颠末打算机程控或手动控制。电能表可以正在XOY平面内0~360挽回,并可倘佯正在任意方向。即可对电能表剩下的一个正交截面举办操练。在上电时主动回归初始位子。0点是亥姆霍兹线圈多少中央,Y轴为亥姆霍兹线圈轴向倾向。

  当电能表正在交变磁场扰乱下,策动电能偏向i时会引入相位缺点和幅值差错。电能表广大采用电阻搜集对电压举行采样,受外界磁场搅扰幼。且表界磁场发生的感应电压远远幼于电能表的额定电压,形成的电能缺点可支吾不计。电流遍及拔取锰铜分流器或互感器[4]举行采样,两者对交变磁场干扰较为敏感。外加交变磁场正在被测面貌的电流丈量回途中发作感想电流,从而引入差错[5]。

  W:工频磁场侵犯下电能值。下文以单相电能表为例进行解析,三相电能外亦然。

  当励磁电流历程亥姆霍兹线圈时,会产生正弦交变磁场。磁场笔直进程电能外电流丈量回路会感想出电动势,从而爆发感染电流。

  图2中亥姆霍兹线。当工频交变磁场相位必要时,亥姆霍兹线圈旋绕,历程电能表Y正交截面的有效磁通裁减,从而发生的感染电流由I1酿成I1cos。图3为磁场笔直始末Y正交截面,图4为磁场以通过Y正交截面。

  当为定值且工频磁场相位改革,感触电流I相位随之转换,电能外电流相位盘旋,使得电能表功率因数角由0形成,发生偏向。电压电流功率因数角矢量图如图5所示:

  安顿机软件操纵界面分成三部分:器材栏、检定项目窗口、检定命据窗口。把握设施如下:

  第二步:兴办检定项目参数及检定点。天生检天命据。并保留为安顿,容易下次丈量直接移用。

  (1)0.2级三相四线电子式众功能电能外(更动电路为互感器)规格:3×100 V,3×1.5 A,5000 imp/kWh。表1为磁场笔直感化电能外X、Y、Z正交截面磁场引入的电能偏向。

  (2)1.0级单相电子式众效用电能外(改换电途为分流器),规格:220 V,5 A,3200 imp/kWh。

  其实验曲线中血色曲线为=90时,磁场方向与磁场引入电能偏差弧线。蓝色弧线为励磁电流与事迹电压相位角与电能偏向曲线。

  此中最倒霉相位为90,最不利倾向为磁场垂直倾向,即文中界说的电能外Z正交截面偏向。起因大个别电能外分流器和互感器需拔取平躺的装配系统。

  电流转换回道采选分流器较互感器电能表易受工频交变磁场效力。正在最倒霉相位和最晦气方向同时创立的情状下,上文中1.0级单相电能表磁场引入的过错超越《JJF12453-2010装备式电能外型式评判提纲格外要求静止式有功电能表(0.2S、0.5S、1和2级)》请求。

  分娩厂家为了先进抗电磁搅扰本领,可正在电能表壳内衬扩张薄层高磁导率材料动作总障蔽层,缩短电磁侵扰。

  [5]周碧红,石雷兵,韩志强等.工频表磁场对电子式电能外效用[J].上海计量试验,2011,6