[发明专利]一种电能表工频磁场全自动扫描试验装置、试验系统与试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能表工频磁场全自动扫描试验装置、试验系统与试验方法。

背景技术

电能表是由电磁机械（机电式）或电子器件（电子式）构成的计量电能的设备。构成电能表的电路和磁路在工频外磁场作用下，会产生附加的磁信号和电信号，影响电能表的正常计量。对于不同设计的电能表，造成这些附加的磁信号和电信号的工频外磁场相位和角度是完全不一样的，对电能表计量的影响也是不确定的。国家标准要求在工频外磁场最不利的相位和角度作用下，对电能表进行计量误差试验和检测，确保电能表的计量误差符合规定要求。在电能表的设计和生产过程中，以及电能表的验收检验过程中，都要进行上述试验。

用于进行试验的系统至少包括两种公知设备：电能表计量误差检测装置和工频磁场发生设备。公知的电能表计量误差检测装置主要构成为：对被试电能表进行激励，使其产生电能计量信息的工频电源；与被测试的电能表产生的电能计量信息进行比对，判定被试电能表计量误差的标准电能表。公知的工频磁场发生设备主要构成为：在放置被试电能表的试验区域产生均匀磁场的赫姆霍兹线圈；对赫姆霍兹线圈进行激励的工频电源。

公知的试验设备需要操作人员逐点手动调整赫姆霍兹线圈的与被试电能表之间的位置和角度，寻找“最不利的相位和角度”，并测试被试电能表此时的误差。整个过程繁琐复杂，劳动强度大，效率低下，可靠性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种电能表工频磁场全自动扫描试验装置、试验系统与试验方法，用以解决现有的电能表工频磁场试验设备自动化程度低、可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种电能表工频磁场全自动扫描试验装置，包括固定机架，固定机架上设置同轴线的两个支撑轴，两个支撑轴上转动装配赫姆霍兹线圈绕组，在赫姆霍兹线圈绕组内的两个支撑轴上固定连接平台，平台上通过转轴连接一个转盘，所述两个支撑轴中的一个支撑轴中沿轴线方向穿装一个驱动轴，驱动轴通过变速装置驱动连接转盘。

该电能表工频磁场全自动扫描试验装置中，所述的赫姆霍兹线圈绕组由两个圆环形且共轴的赫姆霍兹线圈绕组组成，两个赫姆霍兹线圈绕组设置于所述支撑轴轴线两侧对称位置，且所述支撑轴轴线与赫姆霍兹线圈绕组的圆环轴线在同一平面垂直交叉。

该电能表工频磁场全自动扫描试验装置中，所述的支撑轴轴线与转盘的转轴轴线垂直。

该电能表工频磁场全自动扫描试验装置中，所述的驱动轴通过第一电机驱动转动，所述的赫姆霍兹线圈绕组通过第二电机驱动转动。

一种电能表工频磁场全自动扫描试验系统，包括计算机控制系统，计算机控制系统控制连接电能表工频磁场全自动扫描试验装置，所述电能表工频磁场全自动扫描试验装置包括固定机架，固定机架上设置同轴线的两个支撑轴，两个支撑轴上转动装配赫姆霍兹线圈绕组，在赫姆霍兹线圈绕组内的两个支撑轴上固定连接平台，平台上通过转轴连接一个转盘，所述两个支撑轴中的一个支撑轴中沿轴线方向穿装一个驱动轴，驱动轴通过变速装置驱动连接转盘，所述计算机控制系统包括用于控制向赫姆霍兹线圈绕组加载工频电源A的磁场激励电源控制单元、用于控制向所述电能表加载工频电源B的电能表激励电源控制单元、用于控制所述驱动电机的电机驱动单元、用于测试所述电能表误差的电能表误差测试单元。

该电能表工频磁场全自动扫描试验系统中，所述的赫姆霍兹线圈绕组由两个圆环形且共轴的赫姆霍兹线圈绕组组成，两个赫姆霍兹线圈绕组设置于所述支撑轴轴线两侧对称位置，且所述支撑轴轴线与赫姆霍兹线圈绕组的圆环轴线在同一平面垂直交叉。

该电能表工频磁场全自动扫描试验系统中，所述的支撑轴轴线与转盘的转轴轴线垂直。

该电能表工频磁场全自动扫描试验系统中，所述的驱动轴通过第一电机驱动转动，所述的赫姆霍兹线圈绕组通过第二电机驱动转动。

一种电能表工频磁场全自动扫描试验方法，包括如下步骤：

1）将待测电能表固定于转盘上；

2）控制系统控制工频电源A向赫姆霍兹线圈绕组供电、工频电源B向所述电能表供电；

3）所述控制系统控制所述赫姆霍兹线圈绕组旋转，控制所述转盘在垂直所述线圈绕组旋转方向旋转；

4）所述控制系统采集所述电能表测量数据，根据测量数据分析所述电能表测量误差，记录测量误差最大时所述电能表与所述赫姆霍兹线圈绕组的圆环轴线的角度，以及此时工频电源A与工频电源B之间的相位角。