三相电能表的计费原理及公式
感应系列电能表的种类型号很多，但它们的基本结构大同小异。以单相电能表为例，它是由驱动元件、转动元件、制动元件、积算机构(记度器)、调整装置及辅助部分组成。见图2-1。
1.电流元件；2.电压元件；3.铝质圆盘；4.转轴；5.轴承；6.制动元件；7.蜗轮齿轮传动机构；8.积算机
图2-1 单相感应系列电能表结构图
(1)驱动元件。它包括电流元件1和电压元件2。电流元件由铁心(硅钢片叠制而成)和缠绕在铁心上的电流线圈组成，线圈导线较粗、匝数较少，串联在负荷回路中。电压元件是由铁心和电压线圈组成，线圈导线较细、匝数较多，与负荷电路并联。
(2)转动元件。它由铝质圆盘3和与其连接在一起的转轴4组成。
(3)轴承。轴承5分上轴承和下轴承。上轴承主要起导向作用，下轴承用以支撑转动元件和减少转动时的摩擦力矩，一般由两个人工宝石(玛瑙)和钢珠组成或利用同极性磁性材料的推斥悬浮力而制成的组合。
(4)制动元件。制动元件6由永久磁铁制成，在圆盘转动时产生制动力矩，控制圆盘的转速，从而使圆盘的转数反映被测电能量值。
(5)积算机构。用来累积圆盘转数，从而累计电能。当圆盘转动时，通过蜗轮蜗杆传动机构7带动积算机构的滚轮(字轮)组转动，以显示被测电能量值。
(6)调整装置。它的作用是改变制动力矩和补偿力矩的大小，改善和满足准确度的要求。它包括分组(三相表)、满载、轻载、相位、潜动的调整装置。
(7)辅助部件。它包括外壳(表底壳、表盖)，基架(安装各元件的构架)、铭牌、端钮盒(接线盒)及接线端子等。
1.2工作原理
电能表接入被测电路后，被测电压加在电压线圈上，其铁心中形成一个交变磁通，这个磁通的一部分由经磁板(铁板制成，一端固定在左右铁轭，另一端伸入圆盘下部，与隔着圆盘的电压元件铁心相对应，构成电压线圈工作磁通的回路)穿过圆盘回到铁心中而闭合。另一部分非工作磁通，不穿过圆盘，由左右铁轭构成回路。负荷电流通过电流线圈后，也在电流线圈的铁心中形成一个交变磁通，这个磁通由铁心的一端由下至上穿过圆盘，再由上至下穿过圆盘回到铁心的另一端。电路与磁路见图2－2。穿过圆盘的两个交变磁通，是在不同位置穿过圆盘，因此在各自穿过圆盘的位置附近产生感应涡流。这些感应涡流与穿过圆盘的两个磁通相互作用，便在圆盘上形成了推动圆盘转动的转动力矩。可以证明，转动力矩MP与被测电路的有功功率成正比，即：MP=KUIcosφ=KP (1)
式中K——比例常数。
图2－1单相感应系列电能表结构图
圆盘转动切割制动元件的磁通φf，在圆盘上产生涡流if，if与φf相互作用，形成作用于圆盘上与其转动方向相反的制动力矩Mf。制动力矩和圆盘转速n成正比，即：Mf=Rn (2)
式中R——比例常数。
当制动力矩与转动力矩平衡时，转速稳定，可得平衡条件MP=Mf，将公式(1)代入公式(2)得Rn=KP (3)
转速
式中C——电能表比例常数(每千瓦时盘转数)，。
将公式(3)两端乘以测量时间t得
nt=CPt=CW
式中nt是在测量时间t内电能表的圆盘总转数，以N表示，所以被测负荷在时间t内所消耗的电能为，则。在设计电能表积算机构的传动比中，已经考虑了这个常数，并标注在电能表的铭牌上，所以从积算器字轮窗口上可以直接读出被测电能表量值。
2 三相电能表的结构特点
三相电能表的内部结构为两组或三组单相电能表元件的组合，安装于同一表壳内构成一只三相电能表。三相三线电能表具有两组驱动元件，分为单圆盘和双圆盘两种。三相四线电能表具有三组驱动元件，分为三元件双圆盘和三元件三圆盘两种。
由于三相电能表各组元件之间存在电磁的相互影响，性能又具有特殊性，为此，三相电能表除了具有与单相电能表相同的调整装置外，还增加了平衡调整装置，用以分别调整各元件的驱动力矩，以减小三相负荷不平衡时产生的附加误差。
