Thiết kế và xây dựng modul đo các thong số của mạng điện trong phòng thí nghiệm cài đặt và vận hành hệ thống đo để đưa ra kết quả đo thông số mạng điện trong phòng thí nghiệm(PTN)

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến T.s Đặng Hồng Hải, giảng viên Bộ
môn Điện Tự Động Công nghiêp - trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam người
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm khoá luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại Học
Hàng Hải Việt Nam nói chung, các thầy cô trong Bộ môn Điện Tự Động Công
nghiêp nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như
các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều
kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo
điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành khoá luận tốt nghiệp.
Hải Phòng, ngày 10 tháng 6 năm 2013
Sinh Viên Thực Hiện

Phạm Quốc Nguyên

1


MỤC LỤC

2


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình

Tên hình

1.1

Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện PTN sử
dụng công tơ điện
Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện

1.2

PTN sử dụng đồng hồ đa năng MFM384-C

2.1

Cấu trúc bộ tự động chuyển nguồn lưới điện trong
phòng thí nghiệm

2.2

Sơ đồ mạch động lực của mô hình thí nghiệm

2.3

Sơ đồ điều khiển cho PLC LOGO

2.4

Công tơ điện 1 pha cơ

2.5

Sơ đồ đấu nối

2.6

Công tơ 1 pha điên tử Vinasono VSE11

2.7

Sơ đồ đấu nối

2.8

Công tơ 3 pha cơ Emic MV3E4

2.9

Kích thước của công tơ

2.10

Cấu tạo của cong tơ

2.11

Sơ đồ đấu dây

2.12

Biến dòng đo lường

2.13

Aptomat 3 pha

2.14

Công tắc tơ 3 pha

2.15

Role điện từ

2.16

Mặt trước của đồng hồ đo MFM384-C

3

Trang


2.17

Sơ đồ kết nối chân xung đầu ra với PLC.

2.18

Sơ đồ kết nối chân xung đầu ra với bộ đếm và mạch
điều khiển.

2.19

Sơ đồ lắp đặt và đấu nối dây dẫn cho đồng hồ đo.

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Sơ đồ đi dây hệ thống đo thông số sử dụngcông tơ
Sơ đồ đi dây của hệ thống đo thông số sư dung
đồng hồ đa năng
Mô hình hệ thống
Mô hình đo điện năng bằng công tơ điện
Mô hình đo điện năng bằng đồng hồ đa năng MFM384
–C

4


PHẦN MỞ ĐẦU
1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay, nền công nghiệp của nước ta đang phát triển mạnh mẽ. nhu cầu

tiêu thụ điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt đang
tang lên nhanh chóng. Và công nghiệp chính là một khác hàng tiêu thụ điện
năng lớn nhất. Hầu hết các công ty xí nghiệp dù lớn hay nhỏ đều phải hoạch

toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng về giá cả sản
phẩm. Tính toán sử dụng điện năng một cách hợp lý góp phần quan trọng vào
doanh thu của các nhà máy, xí nghiệp. chất lương điện năng cũng ảnh hưởng rất
nhiều đến chất lượng của sản phẩm và tác động mạnh mẽ đến quá trình sản xuất
của các nhà máy,xí nghiệp.
Việc thiết kế hệ thống đo thông số mạng điện để giám sát, quản lý chất
lượng mạng điện và chất lương vận hành của tải là rất cần thiết. Với các số liệu
thu được từ lưới điện sẽ giúp chúng ta đưa ra các phướng pháp cải thiện làm
tăng chất lượng điện và không để quá trình sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp
bị ảnh hưởng.
2.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế và xây dựng modul đo các thong số của mạng điện trong phòng

thí nghiệm. Cài đặt và vận hành hệ thống đo để đưa ra kết quả đo thông số
mạng điện trong phòng thí nghiệm(PTN).
3.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Mạng điện trong phòng thí nghiệm là nguộn lưới điện 3 pha 4 dây. Đối

tượng nghiên cứu là hệ thống chuyển nguồn tự động giữa nguồn lưới điện chính
va nguồn điện dự phòng sử dụng PLC-s7300 và hệ thống đo thông số mạng
điện trong phòng thí nghiệm.

5


4.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Dựa trên cơ sở lý thuyết từ các môn học khí cụ điện, cung cấp điện, PLC

để tính toán, xây dựng cấu trúc hệ thống, lựa chọn thiết bị va đi dây cho mô
hình hệ thống.
Dựa trên tài liệu cài đặt, lắp ráp và vận hành của các thiết bị để thực hiện
xây dựng mô hình.
5.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VA THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI
Việc xây dựng đề tài giúp emcungr cố kiến thức đã học trong các môn
học. Đồng thời việc xây dựng mô hình hệ thống giúp em hiểu biết hơn về
mô hình thực tế.

Ngày

tháng năm
Sinh viên

Phạm Quốc Nguyên

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ
MẠNG ĐIỆN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
1.1.
1.1.1.

BÀI TOÁN ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN
Bài toán đo thông số mạng điện trong PTN
Hiện nay, nghanh công nghiệp điện đang giứ vài trò quan trọng trong việc

phát triển đất nước về mọi mặt. Năng lượng điện là một dạng năng rất phổ biến,
6


và nhu cầu sử dụng điện sẽ tang nhanh cùng với sự phát triển của đất nước. Sở
dĩ điện năng được sử dụng rộng rãi như vậy là vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ
dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác, đễ dàng chuyền tải đi xa, hiệu
suất cao, dễ dàng sử dụng, tổn hao trong quá trình sử dụng nhỏ và có thể sử lý
được. Điện năng là một nguồn năng lượng vô cùng quan trọng trong sự phát trỉn
của đất nước đặc biệt đối với nghành công nghiệp nói riêng. Do nhu cầu sử
dụng điện năng ngày càng tăng nên chi phí cho nguồn năng lương này càng tăng
cao. Vì vậy việc quản lý nguồn năng lượng này là rất cần thiết. Bài toán đặt ra
cho các nhà quản lý là làm sao để lấy được các thông số từ mạng điện 1 cách
chính xác mà không anh hưởng tới chất lương lưới điện nhiều để từ đó đưa ra
các phương pháp tiết kiệm và vận hành 1 cách tối ưu nhất để giảm chi phí vận
hành và tăng chất lượng sản phẩm cũng nhứ qua trình sản xuất trong các nhà
máy, xí nghiệp.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, chúng ta cần giải quyết ván đề
quản lý và giám sát mạng điện trong phòng thí nghiệm. Để giám sát và quản lý
mạng điện trong phòng thí nghiệm đặt hiệu quả cao thì cần phải có hệ thống đo
thông số mạng điện. Bài toán đặt ra ở đây là phải xây dựng được hệ thống đo
thông số mạng điện trong phòng thí nghiệm.
1.1.2.

Yêu cầu công nghệ
- Độ chính xác phải cao, tốc độ sử lý nhanh.
- Hoạt động đáng tin cậy
- Có khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt, ít chịu ảnh hưởng
từ môi trường xung quanh như: rung, lắc, nhiệt độ cao, độ ẩm cao, bụi

-

bẩn,…
Công suất liêu thụ của hệ thống nhỏ.
Hệ thống có thể làm việc đa năng. Như có thể đo điện áp, dòng điện,

-

tần số, công suất,…
Khả năng chịu quá tải cao.
Hệ thống đo được nhiều loại mạng điện khác nhau như : 3 pha 4 dây,

-

1 pha 2 dây, 3 pha 3 dây.
Khả năng điều khiển từ xa và ghép nối máy tính
7


1.1.3.

-

An toàn cho người vận hành.
Hệ thống đơn giản, gọn nhẹ; dễ dàng cho việc lắp đặt, cài đặt cấu hình

-

và vận hành.
Giảm được sơ sót trong quá trình thu thập dữ liệu bằng tay, tăng độ

-

chính xác trong đo lường.
Kiểm soát dữ liệu điện năng liên tục 24 giờ /7 ngày tại bất kỳ trạm làm

-

việc nào.
Khả năng đáp ứng nhanh với bất kỳ sự cố điện nào thông qua các cảnh

báo, giảm được thời gian dừng máy.
Phương án thiết kế
Mạng điện trong phòng thí nghiệm là mạng điện 3 pha 4 dây. Gồm 1

nguồn lưới chính và 1 nguồn dự phòng cấp nguồn cho tải. Do đó, hệ thống đo
lường của chúng ta phải đặt sau thiết bị đóng cắt của hai nguồn để đo thông số
của cả hai nguồn này khi được sử dụng.
Hệ thống sẽ được thiết kế để đóng cắt nguồn tự động bằng cách sử dụng
PLC S7-300 kết hợp với chương trình điều khiển của nó. Trong hệ thống tự
động hóa PLC được coi như trái tim với chương trịnh điều khiển được lưu trong
bộ nhớ của PLC. Nó điều khiển hệ thống thông qua các phản hồi tín hiệu ở đầu
vào dựa trên nền tảng của quá trình logic để quyết định quá trình hoạt động đưa
ra tín hiệu đến các thiết bị đầu ra. PLC có thể hoạt động độc lặp hoặc có thể kết
nối với máy chủ thông qua mạng truyền thông để điều khiển 1 quá trình phức
tạp.
Các thiết bị đo của hệ thống ta sử dụng các công tơ điện 3 pha, công tơ
điện 1 pha, và đồng hồ đa năng. Các thiết bị này hoạt động đơn giản, đo chính
xác và có độ tin cậy cao.
1.2.

CẤU TRÚC HỆ THỐNG
Cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện được chia làm 2 mô hình mắc

nối tiếp nhau. Mô hình 1 sử dụng 4 công tơ điên là công tơ 1 pha cơ, công tơ 1
pha điện tử, công tơ 3 pha cơ, công tơ ba pha điện tử. mô hình 2 sử dụng đồng
hồ đa năng MFM384-C kết hợp với PLc để chuyển nguồn tự động. Mô hình 1
sẽ cấp nguồn cho mô hình 2 và từ mô hình thứ 2 ta cung cấp nguồn cho PTN.
8


-

Giải thích chức năng của hệ thống:

Hệ thống đo thông số mạng điện trong phòng thí nghiệm sử dụng công tơ
điện bao gồm 3 công tơ điện và 1 aptomat 3 pha.
+ AT: là áp tô mát 3 pha cấp nguồn cho hệ thống
+ CT 3 pha cơ: là công tơ điện 3 pha cơ, dùng để đo thông số lưới điện 3
pha
+ CT 1 pha điện tử:là công tơ điện 1 pha điện tử dung để đo và hiển thị
thông số mạng điện 1 pha
+ CT 1 pha cơ:là công tơ điện 1 pha cơ dùng để đo và hiển thị thông số
mạng điện 1 pha

LRST

AT

CT

3 pha c¬

CT
1 pha ®iÖn tö

CT
1 pha c¬

9


Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện PTN sử dụng
công tơ điện
-

Nguyên lý hoạt động của hệ thống:

Đóng aptomat cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống, nguồn điện 3 pha 4 dây
được cấp cho công tơ 3 pha điện tử để đo thống số điện của cả 3 pha RST, sau
đó pha R,L được đưa tới công tơ 1 pha điện tử để đo thông số của pha này, pha
S,L được đưa tới công tơ 1 pha cơ để đo thông số. Cuối cùng 3 pha đầu ra của
mạng điện trong PTN được đưa sang hệ thống đo thông số mạng điện trong
PTN sử dụng động hồ đa năng MFM384-C để tiếp tục đo và giám sát.
Nguån
l íi 1

Nguån
l íi 2

TB§C

nguån 1

TB§C
nguån 2

ThiÕt bÞ
§KCNT§

CCCH 1

§ång hå ®o

TB §o

T¶i 3 pha

10

CCCH 2


Hình 1.2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện PTN sử dụng
đồng hồ đa năng MFM384-C
-

Giải thích chức năng cấu trúc hệ thống:

Hệ thống đo thông số mạng điện trong phòng thí nghiệm gồm hai bộ phận
là thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện và bộ phận đo thông số mạng điện.
-

Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện:

+ TBĐC nguồn 1: là thiết bị đóng cắt nguồn lưới chính. Thiết bị đóng cắt
nguồn lưới chính sử dụng một Aptomat 3 pha và một công tắc tơ. Aptomat 3
pha để đóng cắt nguồn và bảo vệ ngắn mạch, quá tải cho nguồn lưới chính, đồng
thời đưa tín hiệu xác có điện ở lưới chính tới PLC. Công tắc tơ nhận tín hiệu
điều khiển từ PLC để thực hiện đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động.
+ TBĐC nguồn 2: là thiết bị đóng cắt nguồn lưới dự phòng. Thiết bị đóng
cắt nguồn lưới chính sử dụng một Aptomat 3 pha và một công tắc tơ. Aptomat 3
pha để đóng cắt nguồn và bảo vệ ngắn mạch, quá tải cho nguồn lưới dự phòng,
đồng thời đưa tín hiệu xác có điện ở lưới dự phòng tới PLC. Công tắc tơ nhận
tín hiệu điều khiển từ PLC để thực hiện đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động.
+ Thiết bị ĐKCNTĐ: là thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động. Thiết bị
này là PLC S7-1200 được cài đặt sẵn chương trình tự động chuyển nguồn với
tím hiệu đầu vào lấy từ nguồn lưới chính và nguồn lưới dự phòng. Tín hiệu ra
của thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động đưa đến các cơ cấu chấp hành để
điều khiển đóng cắt nguồn.
+ CCCH1, CCCH2: là cơ cấu chấp hành 1 và cơ cấu chấp hành 2. Các cơ
cấu chấp hành ở đây là các rơle điện từ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để diều
khiển các công tắc tơ ở thiết bị đóng cắt nguồn 1 và 2.
- Bộ phận đo thông số mạng điện:
11


+ TB Đo: Thiết bị đo sử dụng ở mạng điện trong phòng thí nghiệm là các
biến dòng đo lường. Các biến dòng đo lường này lấy tín hiệu dòng điện đưa về
đồng hồ đo để thực hiện đo thông số mạng điện.
+ Đồng hồ đo: Đồng hồ đo sử dụng trong mạng điện này là loại đồng hồ đo
đa chức năng. Đồng hồ có thể đo các thông số điện áp, dòng điện, tần số, công

suất, hệ số công suất, điện năng tiêu thụ của mạng điện.
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Muốn cấp nguồn cho hệ thống hoạt động, ta phải đóng cả hai Aptomat
cấp nguồn lưới chính và nguồn lưới dự phòng. Tín hiệu từ hai Aptomat cấp
nguồn được đưa về PLC. PLC nhận được tín hiệu đầu vào ở cả hai nguồn lưới
chính và nguồn lưới dự phòng đều có điện. Với chương trình được cài đặt sẵn
trong PLC sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển để đóng tiếp điểm của rơle ở cơ cấu
chấp hành 1 cấp nguồn cho công tắc tơ 1. Khi công tắc tơ 1 có điện sẽ cấp
nguồn lưới chính cho tải hoạt động. Lúc này, các biến dòng đo lường sẽ đưa tín
hiệu dòng điện của nguồn lưới chính về đồng hồ đo. Đồng hồ đo là nhiệm vụ đo
thông số dòng điện, điện áp, tần số, công suất, hệ số công suất, điện năng tiêu
thụ ở nguồn lưới chính.
- Khi nguồn lưới chính bị sự cố sẽ không có tín hiệu gửi về PLC. Khi đó,
PLC sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm của rơle ở cơ cấu chấp hành 2
cấp nguồn cho công tắc tơ 2, đồng thời đưa ra tín hiệu điều khiển mở tiếp điểm
của rơle ở cơ cấu chấp hành 1 để chắc chắn rằng đã ngừng cấp nguồn từ nguồn
lưới chính.
Công tắc tơ 2 có điện sẽ cấp nguồn cho lưới dự phòng cho tải hoạt động.
Lúc này, các biến dòng đo lường sẽ đưa tín hiệu dòng điện của nguồn lưới dự
phòng về đồng hồ đo. Đồng hồ đo là nhiệm vụ đo thông số dòng điện, điện áp,
tần số, công suất, hệ số công suất, điện năng tiêu thụ ở nguồn lưới dự phòng.

12


- Khi nguồn lưới chính có điện trở lại thì tín hiệu được gửi về PLC. PLC sẽ
đưa ra tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm của rơle ở cơ cấu chấp hành 1 cấp
nguồn cho công tắc tơ 1 và mở tiếp điểm của rơle ở cơ cấu chấp hành 2 để chắc
chắn rằng ngừng cấp nguồn từ nguồn lưới dự phòng.

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐO
THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN
BỘ THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG CHUYỂN NGUỒN LƯỚI ĐIỆN
2.2.1. Cấu trúc của bộ chuyển nguồn lưới điện
2.2.

13


Hình 2.1: Cấu trúc bộ tự động chuyển nguồn lưới điện trong phòng thí nghiệm
Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn trong phòng thí nghiệm gồm những
thiết bị sau:
+ Thiết bị đóng cắt: sử dụng 2 Aptomat 3 pha AT1, AT2 và 2 Công tắc tơ
CTT1, CTT2
+ Cơ cấu chấp hành: sử dụng 4 Role điện từ RL1, RL2, RL3, RL4
+ Thiết bị điều khiển: sử dụng PLC LOGO!
+ Cơ cấu chấp hành: sử dụng các rơle điện từ RL1, RL2, RL3, RL4
2.2.2. PLC LOGO!
Sơ đồ mạch động lực:
14


Hình 2.2. Sơ đồ mạch động lực của mô hình thí nghiệm
Nguyên lí của mạch động lực:
Giả sử có 2 nguồn là nguồn lưới 1 và nguồn lưới 2, nếu nguồn điện 1
đang sử dụng mà mất điện thì ngay lập tức R2 có điện, tín hiệu được gửi đến
PLC LOGO. Sau 5s PLC sẽ thực hiện chương trình để điều khiển cấp nguồn
cho rơ le R4, tiếp điểm rơ le R4 ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho
cuộn hút K2, tiếp điểm K2 đóng lại nguồn lưới 2 được cấp đến phụ tải. Khi
nguồn lưới 1 có điện trở lại thì R1 có điện tiếp điểm R1 đóng lại cấp tín hiệu

điều khiển cho PLC LOGO. Sau 5s plc sẽ thực hiện chương trình cấp nguồn
cho rơ le trung gian R3, tiếp điểm R3 ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn
cho cuộn hút K1, tiếp điểm K1 đóng lại, tải lại được cấp nguồn trở lại từ
lưới 1. Và lúc này đồng thời tiếp điểm K2 ở mạch động lực sẽ mở ra.

15


Hình 2.3. Sơ đồ điều khiển cho PLC LOGO
Sau khi nối dây và cấp nguồn cho Logo, nếu không có chương trình trong
Logo hay card nhớ thì logo hiển thị thông báo: No program.
Nhấn đồng thời 3 phím:

,và

OK thì màn hình sẽ hiển thị menu chính để

vào phương thức lập trình.

Chọn OK để vào màn hình hiển thị các lựa chọn chỉnh sửa chương trình,
xóa chương trình và cài đặt thời gian.

16


- Để lập trình thời gian ta chọn Set Clock
Chọn các ngày DAY: SU- MO- TU- WE- TH- FR- SA bằng phím hay
 OK.
Nhấn phím chọn giờ TIME: 00.00 bằng các phím hay  - OK
Để xóa 1 chương trình ta chọn Clear Program

→

chọn NO hay YES

( chọn NO là không xóa, chọn YES là xóa hết chương trình cũ), xong OK để
thực hiện lệnh

- Để viết chương trình mới ta chọn Edit Program
Màn hình sẽ hiện thị ngõ ra Q1 để bắt đầu lập trình.
Việc lập trình sẽ được thực hiện theo chiều từ phải sang trái.

17


CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA CƠ
2.3.1. Cấu tạo
2.3.

Hình 2.4. Công tơ điện 1 pha cơ
1: Ổ đấu dây

10: Gối đỡ dưới

2: Đế

11: Phần tử dòng điện

3: Nam châm hãm

12: Mặt số

4: Khung

13: Nặp
18


5: Phần tử điện áp

14: Nắp che ổ đấu dây

6: Gối đỡ trên

A1: Hiệu chỉnh tải đầy (100%)

7: Bộ số

A2: Hiệu chỉnh tải thấp (5-10%)

8: Roto

A3: Hiệu chỉnh tải cảm ứng(Cos

)
9: Cơ cấu chống quay ngược
Khung của caoong tơ được làm bằng hợp kim nhôm đúc áp lực để đảm
bảo độ cứng vững
Phần tử phát động gồm có 1 phần tử dòng điện và 1 phần tử điện áp, mỗi
phần tử có 1 cuộn dây và 1 lõi từ. Các lõi từ dòng và áp được làm bằng tôn silic

có đặc tính tốt và được sử lý chống gỉ. Lõi dòng có bù quá tải bằng thép đặc biệt
có khả năng quá tải lớn. Các cuộn dòng và áp có cách điện cao và chông ẩm tốt.
Phần tử phát động có cơ cấu hiệu chỉnh tải thấp và điều chỉnh tải cảm ứng có
hiệu quả tuyến tính.
Roto có trục bằng thép không gỉ đĩa roto được gắn với trục roto bằng
phương pháp ép nhựa đặc biệt. Đĩa roto bằng nhôm có độ tinh khiết cao đảm
bảo momen quay đủ cho dải tải rộng. Mặt phía trên đĩa roto có các vạch chia và
cạch bên đĩa có dấu đen tại vị trí không để điều chỉnh và kiểm tra công tơ. Trục
vít bằng nhựa POM lắp trên trục roto để đồng bộ số. Roto tránh được các hư hại
khi vận chuyển theo hướng dọc trục và hướng kính bằng các cữ dữ có khí.
Gối đỡ trên gồm 1 bạc nhựa POM lien trục vít quay trong 1 trục thép
không gỉ có vỏ nhựa POM bảo vệ
Công tơ có thể được cấp 1 trong hai loại gối đỡ là gối đỡ dưới loại gối từ
hoặc gối đỡ dưới loại 2 chân kính. Gối đỡ dưới loại 2 chân kính có 1 viên bi
quay giữa 2 chân kính, do đó ma sát giảm đáng kể và đặc tính công tơ ổn định
19


tốt ngay cả ở tải thấp. Gối đỡ dưới loại gối từ có 2 nam châm hình vành khăn
nạp từ đồng cực(1 nam châm nắp cố định trên khung công tơ và 1 nam châm
nắp với trục roto) đẩy nhau. Ổ đĩa gồm 1 trục thép không gỉ và 1 bạc nhữa
POM. Do đó, gối từ mang được khối lượng roto trên 1 đếm từ gần như không
có ma sát. Nguyên lý lực đẩy từ của gối từ phòng ngừa được sự xâm nhập của
các phần tử sắt vào khe hở giữa 2 nam châm, đảm bảo ổn định đặc tính công tơ.
Sự ổn định của gối từ được đảm bảo bởi 1 quá trình chế tạo đặc biệt.
Nam châm hãm được chế tạo bằng Alnico-5 có lực kháng từ cao, được
thiết kế dạng chữ U có 4 cực, có vỏ bảo vệ bằng hợp kim nhôm đúc. Kết cấu
này làm giảm độ rung, tăng tuổi thọ của công tơ. Một hợp kim đặc biệt được
gắn với cực của nam châm để bù ảnh hưởng của nhiệt độ. Có cơ cấu hiệu chỉnh
tinh để hiệu chỉnh từ lực của nam châm.

Cơ cấu chống quay ngược gồm 1 đĩa cam lắp trên truc roto, 1 cá hãm gá
trên trục thép không gỉ và trụ đỡ lắp trên công tơ. Cơ cấu quay ngược làm dừng
sự quay ngược của roto và bộ đếm của bộ số khi công tơ bị quay ngược.
Bộ số gồm khung bằng hợp kim nhôm tấm, các tang trống số, bánh đẩy,
bạc đỡ và bạc chặn bằng nhựa POM và trục bằng thép không gỉ. Các bộ số có 5
hoặc 6 tang trống số(trong đó có hoặc không có phần tử thập phân). Chữ số của
tang trống màu trắng trên nền đen từ các số từ 0-9. Chữ số cao 5mm, rộng 3mm
và nét 0.8mm. Bộ số không bôi trơn có ma sát rất nhỏ.
Tất cả các cơ cấu hiệu chỉnh đều có thể hiệu chỉnh dẽ dàng bằng tuốc nơ
vít từ phía trước.
Hiệu chỉnh tải đầy 100%: Điều chỉnh thô bằng cách quay nam châm hãm
song song với đĩa roto để thay đổi tốc độ danh định của công tơ. Hiệu chỉnh tinh
bằng cách quay cơ cấu hiệu chỉnh theo chiều mũi tên.

20


Hiệu chỉnh tải thấp(5-10%): Cơ cấu hiệu chỉnh tải thấp nằm trên phần tử
điện áp. Hiệu chỉnh tải thấp bằng quay đòn bẩy tải thấp và quay vít hiệu chỉnh
tải thấp
Hiệu chỉnh tải cảm ứng: cơ cấu hiệu chỉnh tải cảm ứng nằm trên phần tử
dòng điện. Lõi dòng có 1 số vòng nhôm có thể cắt mở để hiệu chỉnh thô gọc
lệch pha.Hiệu chỉnh tinh bằng cách thay đổi điện trở của vòng dây bù nhờ sự
tiếp súc trượt của tấm kẹp trên hộp dây bù góc lệch pha.
2.3.2. Thông số kỹ thuật
- Điện áp danh định Un: 110, 120, 220, 230, 240 V
- Tần số danh định Fn: 50 hoặc 60 Hz
- Dòng điện định mức Ib: 5 A
- Dòng làm việc Imax: 6 A
- Hàng số công tơ: 900

- Tốc độ danh định tại Ib: 16.5*10-4 Nm
- Momen danh định tại Ib: 3.5 Vòng/Phút
- Dòng khỏi động: 0,4%Ib với cấp chính xác 1, 0.5%Ib với cấp chính xác
2
- Khối lượng công tơ : 1.6 Kg
2.3.3. Chức năng
Công tơ 1 pha loại cơ có đặc tính và độ tin cậy cao dung để đo năng
lượng hữu công ở lưới điện xoay chiều 1 pha 2 dây hoặc 1 pha 3 dây. Đặt cấp
chính xác 1 hoặc 2 theo tiêu chuẩn quốc tế IEC60521 và có nhiều đặc tính như:
dễ hiệu chỉnh, momen quay lớn, ma sát nhỏ, độ nhạy cao, tổn hao thấp, ảnh
21


hưởng nhiệt độ thấp, độ ổn định cao,chịu quá tải lớn, cách điện cao, đọc chỉ số
từ xa (RF), chống ăn cắp điện nhờ cơ cấu chống quay ngược.
2.3.4. Lắp đặt

Hình 2.5. Sơ đồ đấu nối
Hướng dẫn sử dụng:
- Khi vẫn chuyển chánh va đập rung lắc mạnh
- Khi bảo quản tại nơi khô ráo, ít bụi bặm, hơi hóa chất ăn mòn kim loại
- Khi lắp đặt công tơ phải ở vị trí thẳng đứng góc lệch về các phía không
quá 30
- Yêu cầu chọn đúng tiết diện dây, các đầu dây cáp nhiều sợi cần xoắn
thật chặt và mạ thiếc. Các đầu dây phải gắn thật chặt với các đầu cốt của công
tơ để giảm điện trở tiếp xúc
- Khi đấu dây phải theo đúng sơ đồ đấu dây bên trên hay trong nắp che
của ổ đấu dây.
2.4.

CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA ĐIỆN TỬ VINASONO VSE11

2.4.1. Chức năng

22


Hình 2.6. Công tơ 1 pha điên tử Vinasono VSE11
Công tơ điện tử 1 pha loại VSE11 dùng để đo điện năng hữu công (kWh)
ở lưới điện xoay chiều 1 pha, đạt cấp chính xác 1 theo tiêu chuẩn IEC 62053-21
và phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam, được thử nghiệm type test và được cấp
chứng nhận phê duyệt mẫu phương tiện đo số 521/QĐ-TĐC ngày 15/04/2011
của Tổng cục Tiêu chuần Đo lường chất lượng (STAMEQ)
2.4.2. Thông số kỹ thuật
- Điện áp định mức 220V, làm việc được từ 0.7 đến 1.2 điện áp định
mức
-

Dòng điện định mức : 5(20)A; 10(40)A; 20(80)A

-

Tần số định mức : 50Hz

-

Kích thước (HxWxD): 200mm x 112mm x 71mm

-

Trọng lượng: 0.75Kg

-

Cấp chính xác 1.0

-

Dòng điện khởi động : 0.4% dòng định mức
23


-

Hiển thị màn hình LCD, giữ số liệu được 4 năm, Pin tự nuôi 10 năm

-

Hiển thị điện áp, dòng điện, công suất

-

Led báo xung

-

Led báo công suất ngược

-

Led báo gian lận điện

-

Có khả năng mở rộng Module thu thập dữ liệu qua RF hoặc PLC

(Power Line Communication)
2.4.3. Lắp đặt

Hình 2.7. Sơ đồ đấu nối
Hướng dẫn sử dụng:
- Khi vẫn chuyển chánh va đập rung lắc mạnh
- Khi bảo quản tại nơi khô ráo, ít bụi bặm, hơi hóa chất ăn mòn kim loại
- Khi lắp đặt công tơ phải ở vị trí thẳng đứng góc lệch về các phía không
quá 30
- Yêu cầu chọn đúng tiết diện dây, các đầu dây cáp nhiều sợi cần xoắn
thật chặt và mạ thiếc. Các đầu dây phải gắn thật chặt với các đầu cốt của công
tơ để giảm điện trở tiếp xúc
24


2.5. CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG HỆ THỐNG
2.5.1. Công tơ ba pha cơ

Hình 2.8. Công tơ 3 pha cơ Emic MV3E4
Ta sử dụng công tơ điện 3 pha Emic MV3E4 do Emic Việt Nam sản xuất
phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế IEC60521. Công tơ điện 3 pha loại MV có đặc
tính và độ tin cậy cao, dùng để đo năng lượng hữu công (kWh) hoặc năng lượng
vô công (kVARh) ở lưới điện xoay chiều 3 pha 4 dây.
25