交流电能表的原理是利用电流线圈和电压线圈产生的相位差为9a0的交变旋转磁场,带轴的铝盘转子在磁场的气隙中感应出涡流旋转。由于两个磁通量都穿过圆盘并平行于驱动轴,两个磁通量产生的扭矩m=kuicos 与功率成正比。在制动电磁铁的作用下,制动盘的转速代表电气设备消耗的功率,从而从计数器中读出累计的功率消耗,即千瓦时。
由于电流线圈来自同一个电源,当负载为纯电阻时,两个线圈产生的磁场会严格保持90的相角,圆盘转子始终正常运行。但如果负载含有电感或电容,则其磁场相位差会偏离90(或大或小)。盘式转子的转速变慢甚至反转。如果相位差为0或180,转动力矩为零。
在一些单相或两相电气设备较多的场合,相电流必然极不平衡。这种情况下,回火炉电能表的电流互感器必须单独用导线与电能表连接,附近不允许借用中心线作为回路。因为,很多单相(两相)设备工作时,三相线之间的电流极不平衡,即有大电流流过零线,导致电压下降。在中心线的点之间。有电位差。因此,即使设备的总电源已经切断。但由于相邻设备的运行,零线两点产生的电位差(U)会被变压器检测到,形成电流,使电能表旋转。
特别要指出的是,这个电位差所引起的电流。它的相位是随机的,会随着相邻设备各相电流的起伏而不断变化。因此,电能表转盘的转速会不时反转,这与带有电感和电容的负载元件非常相似,从而导致额外的误差,降低测量精度。一定要注意。