转动力矩和制动力矩的区别

1.电能表的转动力矩

由理论分析可知，两个空间位置不重合，时间上又有一定相位差的交变磁通会产生转动力矩，其方向是由超前的磁通指向滞后的磁通。力矩的表达式可表示为

式中　ψ——ΦU、ΦI之间的相位差。

由于电能表的电压线圈设计时基本是纯感性，即电压与电流相差90°，见图5-6，则sinψ＝sin（90－φ）＝cosφ。电能表的转动力矩是由两部分所组成，由此电能表的转动力矩可以分析如下：

（1）由电压线圈所产生的磁通ΦU与电流线圈的磁通所感生于铝转盘上的涡流iI的作用而产生，设负荷力率为cosφ，则转矩M为

（2）由电流线圈所产生的磁通ΦI，与电压磁通所感生于铝转盘上的涡流iU作用而产生

以上两种涡流都与磁通大小及频率成正比，即

iI∝ΦIf；iU∝Φuf

式中　f——频率。

因此，总的转动力矩为

一般f为固定的（f＝50Hz）、ΦU∝U、ΦI∝I，所以式（5-3）可以简化为

因此，转动力矩与负荷有功功率成正比。

2.制动力矩(www.xing528.com)

制动力矩由三部分组成：

（1）转动着的铝转盘切割永久磁钢的磁通Φm，在转盘上产生涡流im，它与永久磁钢磁通作用，产生与运动方向相反的制动力矩Mm。设永久磁钢的磁场方向由上向下，铝转盘向逆时针方向转动，根据发电机右手定则，感生的涡流的方向如图5-11所示。此涡流与Φm作用，产生制动力矩Mm，应用左手定则，其方向为顺时针方向，与运动方向相反。制动力矩的大小应为

式中　Φm——永久磁钢磁力；

n——转盘速度。

从上式可见，制动力矩正比于转盘速度。

图5-11　电能表的制动力矩

（2）当铝转盘在电磁铁磁场中转动时，切割电压磁通，也产生制动力矩，按上面的分析，其大小应为

（3）当铝转盘切割电流磁通时，也产生制动力矩。其大小应为：MI∝Φ2In。因此，总制动力矩为

其中。

在任何时候，当负荷增加时，转动力矩超过制动力矩，转盘即呈加速度转动，但当转盘增速时，切割磁场而产生的制动力矩也相应增加，结果使制动力矩与转动力矩相平衡，转盘重新作恒速转动。即负荷与转盘速度成正比。

调整永久磁钢与转盘中心的距离，或改变永久磁钢作用于转盘上的磁场强度，都可使电能表在全负荷时得到准确的转速。