gIÁO TRÌNH CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ

Lời nói đầu
Có thể nói, thiết bị đo đếm điện năng nói chung, công tơ đo đếm điện năng nói
riêng luôn đóng vai trò đặc biệt quan trọng không thể tách rời dây chuyền sản xuất
kinh doanh điện.
Công tơ điện trước khi đưa vào sử dụng cần phải được kẹp chì để khẳng định về
pháp lý cho độ chính xác đo đếm điện năng của công tơ. Việc kẹp chì cho các công
tơ điện được thực hiện bởi các điện lực thông qua Thiết bị kiểm định công tơ. Từ
những năm 1990 trở về trước, thiết bị kiểm định công tơ sử dụng trong các Điện
Lực chủ yếu là loại thủ công, độ chính xác kiểm tra cũng như năng suất kiểm định
rất thấp.
Hiện tại ngành Điện đang sử dụng một số lượng lớn thiết bị kiểm định công tơ
điện, hầu như mỗi Điện Lực đều phải trang bị từ 2-3 bàn trở lên, các Điện Lực lớn
như Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh được trang bị hàng vài chục bàn kiểm.
Tài liệu kiểm định và hiệu chỉnh công tơ điện với phần lý thuyết và thực
hành giúp cho sinh viên nắm bắt được về cấu tạo cũng như các quy trình về kiểm
định và hiệu chỉnh một công tơ điện cơ cũng như công tơ điện tử. Tài liệu này cũng
giới thiệu cho Sinh viên có thể tiếp cận về công tơ điện tử, quy trình làm việc cũng
như cách thức cài đặt và đọc thông số trên công tơ điện tử.
Giáo trình kiểm định và hiệu chỉnh công tơ gồm 4 bài:
Bài 1: Giới thiệu về công tơ điện cơ.
Bài 2: Phương pháp hiệu chỉnh kiểm định công tơ điện cơ
Bài 3: Phương pháp hiệu chỉnh kiểm định công tơ điện tử
Bài 4: Tìm hiểu một số loại công tơ điện tử
Trong quá trình soạn giáo trình khó tránh khỏi những sai sót. Mọi lời góp ý,
nhận xét hay đề xuất bổ sụng nhằm hoàn thiện giáo trình, xin bạn đọc gửi về Xưởng
thực hành Trường Đại Học Điện Lực 235 Hoàng Quốc Việt - Từ Liêm- Hà Nội.
Tác giả

1

Các thuật ngữ :
+ Công tơ xoay chiều là dụng cụ đo kiểu tích phân để đo điện năng tính bằng
công suất theo thời gian hoặc bội với nó
+ Công tơ xoay chiều đo điện năng tác dụng là công tơ mà điện năng tính
bằng công suất tác dụng theo thời gian (Ws) hoặc bội với nó.
+ Công tơ xoay chiều đo điện năng phản kháng là công tơ mà điện năng tính
bằng công suất tác dụng theo thời gian (VArs) hoặc bội với nó.
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng là công tơ điện xoay chiều trong đó
từ trường của các cuộn dây dẫn điện tĩnh (cuộn dòng điện và cuộn điện áp) tác động
lên phần động làm bằng chất dẫn điện (thường là đĩa nhôm), trên mặt phần động
xuất hiện dòng điện cảm ứng bởi từ trường cuộn dây và sự tương tác tạo ra mô men
quay cho phần động.
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng nhiều biểu giá là công tơ mà cơ cấu
đếm của nó có một vài bộ số (dạng tang trống hoặc bộ số điện tử), mỗi bộ số chỉ
hoạt động theo một thời gian đã được định trước và ứng với số điện năng ghi trên
các bộ số đó được quy định đơn giá điện năng khác nhau.
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng một pha là công tơ được sử dụng
trong mạch đo điện năng một pha (thông thường chỉ có một phần tử đo).
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng ba pha ba phần tử bốn dây (công
tơ ba pha bốn dây) là công tơ sử dụng đo điện năng tác dụng trong mạch điện ba
pha có dây trung tính, loại công tơ này có ba phần tử đo, mỗi phần tử đo có cuộn
dòng điện và cuộn điện áp được mắc trên cùng một pha.
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng ba pha ba phần tử ba dây là công
tơ thường sử dụng để đo điện năng phản kháng trong mạch điện ba pha, loại công
tơ này có ba phần tử đo; mỗi phần tử đo có cuộn dòng điện được mắc vào dòng điện
pha và cuộn điện áp được mắc vào điện áp dây theo nguyên tắc véc tơ cuộn điện áp
và véc tơ cuộn dòng điện lệch nhau 900- φ khi đó cos(900- φ) = sinφ (theo thứ tự nếu
phần tử thứ nhất đo dòng điện pha A thì điện áp đặt vào cuộn áp là điện áp dây U bc;
phần tử thứ hai đo dòng điện pha pha B thì điện áp đặt vào cuộn áp là điện áp dây
Uca;và phần tử thứ ba đo dòng điện pha C thì điện áp đặt vào cuộn áp là điện áp dây

Uab)

2


+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng đo trực tiếp là công tơ điện có dòng
điện tối đa dưới 100 A. Khi làm việc cuộn dòng được mắc nối tiếp với phụ tải và
điện áp đặt lên cuộn áp đấu song song với phụ tải.
+ Công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng mắc gián tiếp là công tơ có dòng
điện 5 A hoặc 1 A và được cấp bởi cuộn thứ cấp máy biến dòng đo lường.
+ Phần tử của công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng là bộ phận chính của
công tơ gồm có một cuộn dòng và một cuộn áp khi làm việc thì tạo ra một phần
mômen quay của công tơ.
+ Cơ cấu đếm (bộ số) là một bộ phận cấu thành nên công tơ trên đó ghi lại chỉ
số điện năng mà công tơ đo được, là hệ thống các bánh răng để truyền số vòng quay
của phần động lên tang trống theo một tỷ lệ để ghi lại số điện năng mà công tơ đo
được trong thời gian công tơ làm việc hoặc đối với công tơ điện tử là hệ thống biến
đổi từ các tín hiệu điện đầu vào thành các tín hiệu số và được hiển thị trên màn
hình.
+ Các chi tiết hiệu chỉnh là các bộ phận phụ (chi tiết) trong công tơ nhằm mục
đích hiệu chỉnh ở các chế độ hoạt động khác nhau sao cho đảm bảo được các yêu
cầu về kỹ thuật.
+ Dòng điện định mức là dòng điện khi thiết bị làm việc ở dòng điện này có
thể làm việc ổn định và lâu dài theo thiết kế của nhà chế tạo.
+ Dòng điện cực đại là giá trị của dòng điện lớn nhất (được ghi trên mặt công
tơ ngay sau giá trị dòng điện định mức; có thể trong ngoặc đơn hoặc cũng có thể là
sau dấu gạch ngang phân biệt với dòng điện định mức) mà tại giá trị này công tơ
vẫn thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật của nhà chế tạo.
+ Điện áp định mức là giá trị điện áp mà khi thiết bị làm việc tại giá trị này
người ta qui định các yêu cầu theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

+ Tần số định mức là giá trị của tần số mà tại giá trị này người ta qui định các
yêu cầu của tiêu chuẩn.
+ Vận tốc quay định mức là số vòng quay của phần động trong một phút tại
giá trị của dòng điện và điện áp định mức và hệ số công suất cosφ = 1.
+ Hằng số công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng là giá trị của công suất, với
giá trị này duy trì không đổi trong thời gian một giây thì phần động của công tơ
quay được một vòng.

3


+ Tỷ số truyền của công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng khi là số vòng
quay của đĩa nhôm tương ứng với lượng điện năng ghi được của công tơ là 1kWh
(đối với công tơ đo điện năng tác dụng) hoặc 1 kvarh (đối với công tơ đo điện năng
phản kháng).
+ Dòng điện khởi chuyển(ngưỡng độ nhạy) là giá trị của dòng điện được tính
bằng phần trăm giá trị dòng điện định mức mà tại giá trị này đĩa nhôm của công tơ
bắt đầu quay và phải quay liên tục.
+ Hiện tượng tự quay của công tơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng là hiện
tượng đĩa nhôm của công tơ quay nhiều hơn một vòng khi điện áp đặt vào cuộn áp
là giá trị định mức và cuộn dòng điện hở mạch.
+ Sai số điện năng cho phép tính bằng phần trăm là giá trị sai số tại các giá trị
phụ tải cụ thể và luôn nhỏ hơn hoặc bằng giá trị sai số cho phép tương ứng với cấp
chính xác được ghi trên mặt trước của công tơ.

4


BÀI THỰC HÀNH SỐ 1
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TƠ ĐIỆN CƠ

A. LÝ THUYẾT:
1.1 Công tơ điện cơ một pha
1.1.1 Cấu tạo
Gồm 2 phần: Phần động và phần tĩnh

Hình 1.1: Công tơ điện cơ một pha
Trong đó:
1. Ổ đấu dây
2. Đế
3. Nam châm hãm
4. Khung đỡ
5. Phần tử điện áp
6. Gối đỡ trên
7. Bộ số

8. Đĩa nhôm
9. Cơ cấu chống quay ngược
10. gối đỡ dưới
11. Phần tử dòng điện
12. Mặt số
13. Nắp
14. Nắp che ổ đấu dây

A1. Hiệu chỉnh đầy tải (100%)
A2. Hiệu chỉnh tải thấp (5% và 10%)
A3. Hiệu chỉnh tải cảm ứng (Cos φ)

5

a. Phần động gồm:
+Trục quay, đĩa nhôm:
Trục quay bằng thép không gỉ. Đĩa làm bằng nhôm có độ tinh khiết cao đảm
bảo mômen quay đủ cho dải tải rộng. Mặt phía trên đĩa nhôm có các vạch chia và
cạnh bên đĩa nhôm có vạch đen tại vị trí 0 để hiệu chỉnh và kiểm tra công tơ. Trục
vít bằng nhựa POM (Polyacetal) lắp trên trục quay để dẫn động bộ số.
+ Bộ số:
Bộ số gồm khung bằng hợp kim nhôm tấm, các tang trống số, bánh gẩy, bánh
răng, bạc đỡ, bạc chặn bằng nhựa POM và các trục bằng thép không gỉ.
Các bộ số có 5 hoặc 6 tang trống số (trong đó có hoặc không có phần thập
phân). Chữ số của tang trống màu trắng trên nền đen từ 0 đến 9 (riêng chữ số của
tang trống số thập phân màu đỏ trên nền trắng từ 0 đến 9). Chữ số cao 5 mm rộng
3mm và nét 0,8 mm. Bộ số (không bôi trơn) có ma sát rất nhỏ. Công tơ có thể được
cấp bởi một trong hai loại bộ số:
- Bộ số thường: Có thể quay theo hai hướng thuận ngược, bộ số thường được
lắp với cơ cấu chống quay ngược.
Bộ số một hướng: Bộ số một hướng có thể cung cấp theo yêu
cầu để thay thế cho bộ số thường và cơ cấu chống quay ngược. Bộ số một hướng sẽ
chỉ quay theo một hướng (nhờ cơ cấu bánh cóc và cá bằng nhựa POM), ngay cả khi
rôto của công tơ bị quay ngược.
b. Phần tĩnh gồm:
+ Vỏ :
Đế và ổ đấu dây công tơ bằng nhựa Bakelits đen. Cầu nối mạch áp trượt trong
ổ đấu dây được bố trí bên trong hoặc bên ngoài nắp công tơ để nối hoặc không nối
mạch áp, dễ dàng cho việc hiệu chỉnh và kiểm tra công tơ. Nắp công tơ bằng nhựa
thủy tinh hoặc PC (Polycacbonat) chống cháy hoặc bằng nhựa Bakelits đen có cửa
sổ bằng kính, cho phép nhìn thấy bộ số, mặt số và đĩa nhôm. Nắp che ổ đấu dây dài
hoặc ngắn bằng nhựa Bakelits đen hoặc sắt, sơ đồ đấu dây công tơ ở phía trong nắp
che ổ đấu dây.
+ Khung:

Khung công tơ được chế tạo bằng hợp kim nhôm đúc áp lực, đảm bảo độ cứng
vững.
+ Cuộn dòng và cuộn áp:
Cuộn dòng được mắc nối tiếp với phụ tải, cuộn này có số vòng dây ít, thường
là vài vòng đến vài chục vòng dây và tiết diện dây lớn để có thể chịu được dòng tải
định mức hoặc dòng điện thứ cấp của máy biến dòng đo lường.
Cuộn áp được mắc song song với phụ tải, cuộn này có số vòng dây nhiều, tiết
diện dây nhỏ để chịu được điện áp định mức.
Các lõi từ dòng và áp được làm bằng lá tôn silic ép chặt lại với nhau có đặc
tính từ tốt, được xử lý chống gỉ để giảm tổn hao do dòng điện xoáy. Lõi từ dòng có
bù quá tải bằng thép đặc biệt, có khả năng chống quá tải lớn.

6


+ Nam châm vĩnh cửu:
Nam châm vĩnh cửu 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 nam châm để bù ảnh hưởng của nhiệt độ.
+ Gối đỡ trên
Gối đỡ trên (không bôi trơn): Một bạc nhựa POM liền trục vít (lắp trên trục
quay) quay trong một trục thép không gỉ có vỏ nhựa POM bảo vệ (lắp trên khung
công tơ), quay trong bạc nhựa.
+ Gối đỡ dưới:
Có 2 loại gối đỡ dưới:
- Gối đỡ dưới loại 2 chân kính: Một viên bi quay giữa 2 chân kính (một chân
kính lắp cố định trên khung công tơ và một chân kính quay cùng với trục quay) do
đó ma sát giảm đáng kể và đặc tính công tơ ổn định tốt ngay cả ở tải thấp.
- Gối đỡ dưới loại gối đệm từ: Có 2 nam châm hình vành khăn nạp từ đồng cực

(một nam châm cố định trên khung công tơ và một nam châm lắp với trục quay) đẩy
nhau. Ổ đỡ gồm một trục thép không gỉ và một bạc nhựa POM (không bôi trơn). Do
đó khối từ mang được khối lượng rôto trên một đệm từ, gần như không có ma sát.
1.1.2 Nguyên lý hoạt động
Khi có dòng điện I chạy qua phụ tải, qua cuộn dòng sẽ tạo ra từ thông φ1 = φI
xuyên qua đĩa nhôm tại hai vị trí. Điện áp U được đặt vào cuộn áp, dòng I u chạy
trong cuộn áp tạo ra từ thông φ2 = φU ( từ thông φU chia làm 2 phần là: Từ thông làm
việc φUĐ xuyên qua đĩa nhôm và từ thông φUM khép kín mạch qua thành bên của
mạch từ cuộn áp). Các từ thông φI và φUĐ xuyên qua đĩa nhôm và biến thiên làm
xuất hiện trong đĩa nhôm các sức điện động cảm ứng e 1 và e2 chậm sau các từ thông
một góc Π/2. Do tác dụng tương hỗ giữa các từ thông và dòng điện xoáy trong đĩa
nhôm sinh ra các lực tác động lên đĩa nhôm, lực tổng hợp sẽ tạo ra mômen quay.
U
1

φM

I

ϕ

N φU§
4

3
I

Ψ

S

φI

2
U~

φUM
αI

Zt

a)

φI

αI

Hình 1.2. Công tơ một pha
a) Cấu tạo b) Đồ thị véc tơ

7

b)

φU
φU§


Mô men quay được xác định theo công thức:
Mq = C.f. φ1.φ2.sin Ψ
Hay

Mq = C.f. φI.φU.sin Ψ

Từ thông φI tỷ lệ với dòng điện I nên:
φI = kI.I
Từ thông φU tỷ lệ với điện áp U nên :
φU = kU.U
Trong đó:
kI, kU : là các hệ số tỷ lệ về dòng và áp.Nếu đặt k = C.f.k I.kU ta có:
Mq = k.U.I.sin Ψ
Nếu không có tổn hao năng lượng thì góc giữa véc tơ I và φI là 00, giữa U và
φU là 900, giữa φU và φI là Ψ = 900- ϕ.
Nhưng trong thực tế có tổn hao năng lượng nên góc giữa véc tơ I và φI là αI
do đó để đảm bảo cho góc giữa φU và φI là Ψ ta phải phân tích véc tơ φU thành hai
thành phần là φUĐ và φUM sao cho góc giữa φUĐ và φU bằng αI hay góc giữa φUĐ và
φI luôn luôn bằng Ψ. Trong đó φUĐ là thành phần từ thông xuyên qua đĩa nhôm tạo
nên mômen quay, còn thành phần từ thông φUM khép mạch qua mạch từ, không
tham gia tạo nên mômen quay, khi đó mômen quay là:
Mq = k.U.I.cosϕ = k.P
Như vậy mômen quay tỷ lệ với công suất tiêu thụ của phụ tải.
Dưới tác dụng của mômen quay, đĩa nhôm cắt qua từ trường của nam châm
vĩnh cửu tạo sức điện động và dòng điện cảm ứng trên đĩa nhôm. Dòng điện này sẽ
tác dụng với từ trường của nam châm vĩnh cửu tạo ra mômen phản kháng (mômen
cản). Mômen này tỷ lệ với tốc độ quay của đĩa nhôm.
MC = k1. n
Trong đó n là tốc độ quay của đĩa nhôm
Khi mômen quay bằng mômen cản thì đĩa nhôm sẽ quay đều, khi đó :
k.P = k1.n
k
P= 1 n

k
Nếu đĩa nhôm quay trong thời gian t thì điện năng tiêu thụ của phụ tải là :
W = P. t =

k1
k

n .t

Đặt n.t = N là số vòng quay của đĩa nhôm trong thời gian t
W=k2.N
Với

w
k1
= k2 =
N
k

8


k2 gọi là tỉ số nghịch đảo của hằng số của công tơ gọi là tỉ số truyền của công
tơ và được ghi ngay trên mặt thông số của công tơ.
Ví dụ :
1 kWh = 450 vòng
1 kWh = 900 vòng
Như vậy điện năng tiêu thụ của phụ tải tỷ lệ với tốc độ và thời gian quay hay
tỷ lệ với số vòng quay n của đĩa nhôm. Kết quả đo được ghi lại trên bộ đếm cơ khí
để ngay trên mặt công tơ.

1.1.3 Các thông số kỹ thuật
+ Dòng điện định mức, dòng điện quá tải : Iđm , Iqt (A)
+ Điện áp định mức : Uđm (V)
+ Tần số định mức : fđm (Hz)
+ Tỷ số truyền của công tơ
+ Cấp chính xác của công tơ: Ccx
+ Nhiệt độ làm việc cho phép: tcp
Bảng 1.1

Khả
năng
1
2
3

4

CV11n1n2n3
CV13n1n2n3
CV14n1n2n3

Công tơ
điện một
pha 2 dây

120%
300%
400%
120%

CV2E3n1n2n3

Công tơ
điện một
pha 3 dây

Những ký hiệu đặc biệt
n1
n1 = 0
Hình

n2
n2 = m
Gối đỡ từ

n3
n3 = r
Bộ số một

1.2 Công tơ điện cơ ba pha
Công tơ 3 pha là tổ hợp của các công tơ một pha. Mỗi phần tử của công tơ 3
pha là một công tơ một pha nhưng cuộn áp có số vòng dây phải phù hợp với cấp
điện áp của lưới điện. Trong mỗi công tơ 3 pha các phần tử phải hoàn toàn có các
thông số kỹ thuật giống nhau. Công tơ 3 pha được phân loại theo các dạng sau :
+ Phân loại theo dạng điện năng :
- Công tơ 3 pha đo điện năng tác dụng
- Công tơ 3 pha đo điện năng phản kháng.
+ Phân loại theo số phần tử:
- Công tơ 3 pha 2 phần tử (dùng đo điện năng trong mạch điện 3 pha 3
dây)

- Công tơ 3 pha 3 phần tử(dùng đo điện năng trong mạch điện 3 pha 4 dây)
1.2.1 Cấu tạo

9


Gồm 2 phần: Phần động và phần tĩnh

Hình 1.3: Công tơ điện cơ 3 pha 3 phần tử

Trong đó:
1. Ổ đấu dây
8. Phần tử dòng điện
2. Đế
9. Cơ cấu chống quay ngược
3. Nam châm hãm 10. gối đỡ dưới
4. Khung
11. Phần tử điện áp
5. Gối đỡ trên
12. Mặt số
6. Bộ số
13. Nắp
7. Đĩa nhôm
14. Nắp che ổ đấu dây
A1. Hiệu chỉnh đầy tải (100%)
A2. Hiệu chỉnh tải thấp (5% và 10%)
A3. Hiệu chỉnh tải cảm ứng (Cos φ)

a. Phần động
+ Trục quay, đĩa nhôm, bộ số, các cơ cấu truyền động bánh răng: về cấu tạo

tương tự như công tơ điện cơ một pha.
b. Phần tĩnh gồm:

10


+ Vỏ, nam châm vĩnh cửu, gối đỡ trên (không bôi trơn), gối đỡ dưới, khung,
về cấu tạo giống như công tơ điện cơ một pha
+ Cuộn dòng và cuộn áp :
Cuộn dòng của các pha được mắc nối tiếp với phụ tải, cuộn này có số vòng
dây ít, tiết diện dây lớn, phụ thuộc vào độ lớn dòng phụ tải cần đo.
Cuộn áp của các pha được mắc song song với phụ tải (có một pha chung),
cuộn này có số vòng dây nhiều, tiết diện dây nhỏ, chịu được điện áp định mức.
Các lõi từ dòng và áp được làm bằng các lá tôn silic ép chặt lại với nhau có
đặc tính từ tốt, được xử lý chống gỉ. Lõi dòng có bù quá tải bằng hợp kim đặc biệt,
có khả năng quá tải lớn.
1.2.2 Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý làm việc của công tơ 3 pha cũng giống như công tơ một pha.
Mômen quay được tạo ra sẽ bằng tổng của 3 mômen quay do 3 phần tử sinh ra và
năng lượng mà công tơ đo được chính là năng lượng tổng của cả 3 pha.
1.2.3 Các thông số kỹ thuật
+ Dòng điện định mức, dòng điện quá tải: Iđm, Iqt (A)
+ Điện áp định mức: Uđm (V)
+ Tần số định mức: fđm (Hz)
+ Tỷ số truyền của công tơ
+ Cấp chính xác của công tơ: Ccx
+ Nhiệt độ làm việc cho phép: tcp
Bảng 1.2

TT

1

Ký hiệu
MV2E3
n1n2n3

2
MV3E4R
n1n2n3
3

MV3E4
n1n2n3

Tên gọi
Công tơ điện
3 pha 2 phần
tử lưới điện
3 dây
Công tơ điện
3 pha vô
công lưới
điện 4 dây
Công tơ điện
3 pha hữu
công lưới
điện 4 dây

Những ký hiệu đặc biệt
n1

n2
n3
Loại gối dưới
Loại bộ số
Loại biểu giá
n1 = m
Gối đỡ từ
Không có n1 :
Gối đỡ bi và
hai chân kính

n2 = r:
Bộ số một
hướng
Không có n2:
Bộ số thường và
cơ câu chống
quay ngược

n3 = 2T,3T:
Công tơ 2
biểu giá hoặc
3 biểu giá
Không có n3:
Công tơ một
biểu giá

1.3 Các cơ cấu hiệu chỉnh trên công tơ điện cơ
Có nhiều nguyên nhân gây ra sai số khi công tơ cảm ứng làm việc. Để khắc
phục các nguyên nhân trên, người ta sử dụng các chi tiết phụ để hiệu chỉnh các sai

số thành phần khi cần thiết.
1.3.1 Cơ cấu hiệu chỉnh mômen bù ma sát (điều chỉnh ở chế độ tải nhỏ 5% hay
10% định mức)

11


Ở các loại đồng hồ đo điện thông dụng kiểu chỉ thị kim, lực ma sát là yếu tố
chính gây ra sai số, nên người ta phải tìm cách để bù lại hoặc triệt tiêu nó. Tương tự
như vậy ở công tơ điện khi nó làm việc ở chế độ tải thấp, thì mômen quay được tạo
ra vừa nhỏ vừa yếu, cho nên lực ma sát như: lực cản của không khí, ổ trục, hộp số,
bánh răng, ma sát ở đầu gối chân trục quay…là những yếu tố chính làm giảm
chuyển động quay. Có một vài phương thức để bù lại ảnh hưởng của chúng, trong
thực tế thì người ta phải chấp nhận sự tồn tại của nó như là một yếu tố cố định và
tìm cách tạo ra thêm một mômen phụ để bù đắp lại hay nói cách khác là tạo ra hiệu
ứng để làm giảm sự ảnh hưởng của nó. Vì rằng điện áp của nguồn điện có thể chấp
nhận là một đại lượng ổn định và từ thông của cuộn điện áp được coi như là một
yếu tố cố định để làm trung gian tạo ra mômen phụ nhằm mục đích bù trừ. Cũng
cần lưu ý rằng với mục đích như vậy thì cuộn điện áp sẽ được lựa chọn vì nếu ta
chọn cuộn dòng điện sẽ không tối ưu vì khi tải thay đổi sẽ kéo theo sự không ổn
định của mô men phụ cần tạo ra. Để thực hiện ý định đó, người ta lắp trực tiếp dưới
điểm cực của cuộn điện áp thêm một bộ gá hoặc một vít bằng vật liệu không có từ
tính và có thể điều chỉnh được vị trí của nó. Vị trí lắp đặt phải bao trùm được dòng
từ thông của cuộn áp.
Khi cuộn dây điện áp có dòng điện, vít sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm và
tạo ra từ thông Φk xuyên qua đĩa nhôm. Để thay đổi độ lớn của mômen bù ta điều
chỉnh vít sắt tiến vào hoặc lùi ra. Như vậy bằng cách đó ta làm thay đổi độ lớn và
góc lệch pha của Φk.
1.3.2 Cơ cấu chống tự quay
Hiện tượng tự quay của công tơ điện kiểu cảm ứng do nhiều nguyên nhân như:

Khi mặt cực từ bị lệch so với mặt phẳng đĩa quay, vị trí không gian không cân bằng
(đối với công tơ 3 pha), hoặc mômen bù quá lớn….
Khi không có tải mà chỉ có nguồn điện áp đấu vào công tơ. Nếu công tơ được
hiệu chỉnh đúng và làm việc bình thường thì kể từ khi ngắt tải, đĩa nhôm của công
tơ không được quay quá một vòng(những loại thiết kế kiểu mới chỉ là nửa vòng
quay) và phải dừng lại. Khi không tải (I = 0) mômen ma sát giảm trong khi mômen
bù vẫn không đổi và có thể lớn hơn mômen ma sát và làm cho đĩa tự quay.
Để loại trừ hiện tượng tự quay khi chỉ còn điện áp nguồn đấu vào cuộn áp của
công tơ thì cách chế tạo hợp lý, kinh tế và khoa học nhất là người ta đục trên đĩa
nhôm của công tơ hai lỗ nằm trên cùng đường kính đối xứng nhau qua trục quay đĩa
công tơ. Vị trí hai lỗ này phải đảm bảo sao cho khi đĩa nhôm quay phải vừa đạt
được chế độ cân bằng động, đồng thời vừa phải nằm dưới điểm cực của cuộn điện
áp. Chính nhờ những lỗ này sẽ làm tăng trở kháng đối với dòng chảy của các dòng
điện xoáy trên đĩa nhôm. Cho nên khi đĩa nhôm của công tơ quay thì những lỗ này
sẽ tiến dần đến gần điểm cực của cuộn điện áp và một khi chỉ còn nguồn điện áp thì
mọi khuynh hướng làm quay đĩa nhôm đều bị chế ngự. Và cũng nhờ hai lỗ này, nên
ở chế độ tự quay, thì đĩa nhôm của công tơ không thể quay quá nửa vòng. Kích
thước của lỗ cũng phải được đảm bảo với tỷ lệ cân xứng để không ảnh hưởng và
gây sai số khi có dòng điện qua cuộn dòng. Qua đây ta thấy rõ rằng, đây là phương

12


pháp loại trừ hiện tượng tự quay triệt để và kinh tế nhất vì nó tận dụng được các
dòng từ thông đã sẵn có mà không phải tiêu phí thêm năng lượng để tạo ra thêm các
mômen phụ phục vụ cho yêu cầu đã nêu.
Cũng còn có những cách cấu tạo khác, rất thông dụng ở công tơ của Việt Nam,
Nga… theo đó, để loại trừ hiện tượng tự quay như gắn lên trên trục đĩa và trên mạch
từ cuộn điện áp mỗi bên một móc sắt. Khi cuộn điện áp có điện thì móc sắt dưới
cuộn điện áp bị nhiễm từ và trở thành nam châm điện, ta có thể điều chỉnh khoảng

cách giữa các móc sắt này sao cho khi chúng ở vào vị trí đối diện nhau và với một
khoảng cách vừa phải giữa chúng thì hiện tượng tự quay sẽ được loại trừ. Với cách
làm này, đĩa nhôm của công tơ sẽ không quay quá một vòng.
π
1.3.3 Cơ cấu hiệu chỉnh Cosφ (Hiệu chỉnh góc lệch pha ψ giữa φ U và φ I bằng − ϕ )
2

Đặt điện áp định mức vào cuộn áp, dòng điện định mức vào cuộn dòng điện.
Tạo góc lệch pha giữa điện áp và dòng bằng 90 0. Khi đó công tơ phải không quay,
nếu công tơ vẫn quay chứng tỏ ta chưa hiệu chỉnh góc ψ đúng. Trong trường hợp
này ta phải điều chỉnh vòng ngắn mạch gồm các vòng làm bằng nhôm được lồng
vào trong mạch từ của cuộn dòng điện hoặc điều chỉnh vít biến trở được nối với
cuộn dây ngắn mạch quấn quanh mạch từ của cuộn dòng điện, ta có thể điều chỉnh
được bằng cách thay đổi vít điều chỉnh cho tới khi đĩa nhôm ngừng quay.
+ Ở chế độ phụ tải Cosφ = 0 hiệu chỉnh các vòng ngắn mạch.
+ Ở chế độ phụ tải Cosφ = 0,5 tác động cuộn dây ngắn mạch lúc đó ta làm
thay đổi tổn thất công suất tiêu thụ của mạch từ và do đó làm thay đổi góc lệch pha
sao cho thỏa mãn điều kiện nêu trên.
1.3.4 Cơ cấu hiệu chỉnh nam châm vĩnh cửu
Trên cở sở cấu tạo của các chi tiết hợp thành, đặc trưng của vật liệu, giá trị
định mức của các đại lượng điện áp, dòng điện, góc lệch pha, nhà thiết kế chế tạo sẽ
cung cấp cho chúng ta hằng số của công tơ thể hiện dưới dạng gọi là tỷ số truyền
tức là số vòng quay đĩa nhôm của công tơ ứng với một lượng điện năng tiêu thụ.
Trên công tơ có ghi sẵn tỷ số truyền (vòng/kWh).
A vòng quay đĩa nhôm = 1 kWh
Hoặc A.Ws = 1 vòng quay đĩa nhôm
Khi thử nghiệm nếu thấy hằng số thực tế của công tơ sai khác so với trị số này
thì phải hiệu chỉnh. Việc hiệu chỉnh được thực hiện bằng cách dịch chuyển vị trí của
nam châm vĩnh cửu để thay đổi mômen cản. Hiệu chỉnh được thực hiện bởi 2 cách:
Hiệu chỉnh thô và hiệu chỉnh tinh

a. Hiệu chỉnh thô: Hiệu chỉnh thô bằng cách quay nam châm hãm song song
với đĩa nhôm để thay đổi tốc độ danh định của công tơ. Nếu công tơ quay nhanh thì
điều chỉnh nam châm vĩnh cửu quay song song với đĩa nhôm sao cho diện tích đĩa
nhôm cắt qua từ trường của nam châm vĩnh cửu là lớn, nếu công tơ quay chậm thì ta
điều chỉnh ngược lại.

13


b. Hiệu chỉnh tinh: Hiệu chỉnh tinh bằng cách tác động vào vít hiệu chỉnh nằm
trên nam châm vĩnh cửu theo chiều mũi tên.
B. THỰC HÀNH:
1. Mục tiêu:
- Tìm hiểu về cấu tạo công tơ điện cơ một pha và ba pha
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt của công tơ điện cơ một pha và ba pha
2. Yêu cầu :
- Nắm được các thông số kỹ thuật trên công tơ điện cơ
- Biết được các cơ cấu hiệu chỉnh trong công tơ điện cơ.
- Làm đúng quy trình kỹ thuật, bảo đảm về an toàn lao động.
3. Dụng cụ, vật tư thiết bị thực hành.
- Công tơ điện cơ một pha, ba pha ba phần tử
- Tuốc nơ vít, kìm cách điện.
4. Nội dung bài thực hành:
4.1 Tìm hiểu cấu tạo công tơ điện cơ:
- Tìm hiểu phần động
- Tìm hiểu phần tĩnh
4.2 Tìm hiểu các cơ cấu hiệu chỉnh trong công tơ:
- Cơ cấu tạo mô men bù
- Cơ cấu chỗng tự quay
- Cơ cấu hiệu chỉnh cosφ

- Cơ cấu nam châm vĩnh cửu

BÀI THỰC HÀNH SỐ 2
PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH KIỂM ĐỊNH CÔNG TƠ ĐIỆN CƠ
A. LÝ THUYẾT:
2.1 Giải thích các từ ngữ
Các từ viết tắt:
- Hệ số công suất: ký hiệu là Cosφ.

14


- Dòng điện định mức: ký hiệu là Iđm , đơn vị đo là A.
- Điện áp định mức: ký hiệu là Uđm, đơn vị đo là V.
- Dòng điện lớn nhất: ký hiệu ký Imax, đơn vị đo là A.
- Biến dòng đo lường: ký hiệu là TI.
- Cấp chính xác: ký hiệu là Ccx.
- Công tơ điện xoay chiều chuẩn được gọi tắt là công tơ chuẩn.
2.2 Các dạng công tơ cần phải sửa chữa hiệu chỉnh
Công tơ cần phải sửa chữa - hiệu chỉnh bao gồm các dạng công tơ sau:
- Công tơ đến thời hạn thay định kỳ phải bảo dưỡng.
- Những công tơ trên lưới điện bị hư hỏng trong quá trình vận hành.
Trong quá trình vận hành thường xẩy ra các dạng hư hỏng công tơ như sau:
- Cháy booc đấu công tơ (cháy trong hoặc cháy ngoài)
- Cháy cuộn dòng
- Hỏng cuộn áp
- Rỉ lõi tôn, giá đỡ cuộn dòng và áp, rỉ trục đĩa, ốc vít….
- Vênh đĩa, cong trục.
- Hỏng bộ chân tỳ trên, chân tỳ dưới, mòn chân bi, chân kính.
- Hóc bộ số, rơ bộ số

2.3 Các phép kiểm định
Bảng 2.1

TT

Chế độ kiểm định

Tên phép kiểm định

Ban đầu

1
2
3
3.1

Định kỳ

Sau sửa chữa

Kiểm tra bên ngoài
+
+
Kiểm tra kỹ thuật(*)
+
Kiểm tra đo lường
Kiểm tra không tải( Kiểm tra
tự quay)
+
+

3.2
Kiểm tra ngưỡng độ nhậy
+
+
3.3
Kiểm tra hằng số công tơ và
cơ cấu đếm
+
+
3.4
Kiểm tra sai số cơ bản
+
+
3.5
Kiểm tra khả năng chuyển
mạch thời gian(**)
+
+
3.6
Kiểm tra chỉ số điện năng
của các biểu giá(**)
+
+
3.7
Kiểm tra độ trôi của đồng hồ
thời gian thực(**)
+
+
Chú thích:
(*) – Không bắt buộc áp dụng khi kiểm định định kỳ.

(**) – Chỉ áp dụng đối với công tơ có nhiểu biểu giá

15

+
+

+
+
+
+
+
+
+


2.4 Điều kiện và chuẩn bị khi kiểm định và hiệu chỉnh
2.4.1 Điều kiện kiểm định và hiệu chỉnh
- Khi kiểm định ban đầu, trước khi tiến hành xác định sai số cơ bản, phải để
công tơ làm việc ở chế độ tải danh định trong thời gian ít nhất là 60 phút.
- Khi kiểm định định kỳ và sau sửa chữa phải để công tơ làm việc ở chế độ tải
định mức trong thời gian ít nhất là 30 phút.
- Nhiệt độ môi trường: Nhiệt độ theo tiêu chuẩn hoặc 23 0C (trong trường hợp
không có quy định, sai lệch cho phép ±20C
- Điện áp: Giá trị định mức, sai lệch cho phép ±1 %
- Tần số: giá trị định mức, sai lệch cho phép ±0,3 %.
- Sơ đồ mạch kiểm định phải phù hợp với sơ đồ đấu dây của công tơ và
phương pháp kiểm định.
- Tùy theo từng loại công tơ chuẩn, phương pháp kiểm định mà chọn sơ đồ và
nguồn cung cấp dòng điện, điện áp, hệ số công suất thích hợp. Những chỉ tiêu kỹ

thuật trên được tính đến khi xử lý kết quả kiểm định.
- Công tơ phải được lắp đặt ở vị trí thẳng đứng với sai lệch cho phép đến ±1,0o
2.4.2 Chuẩn bị kiểm định và hiệu chỉnh
Trước khi tiến hành kiểm định phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:
+ Công tơ cần kiểm định và hiệu chỉnh phải được đặt trong phòng kiểm định ít
nhất là 24h và làm việc với các giá trị dòng điện, điện áp định mức và hệ số công
suất cosφ =1.
+ Cấp điện áp vào mạch áp trong khoảng thời gian ít nhất:
- 4h đối với công tơ có cấp chính xác 0,5
- 2h đối với công tơ có cấp chính xác 1
- 1h đối với công tơ có cấp chính xác 2
+ Cấp dòng điện với giá trị phù hợp cho mạch dòng trong khoảng thời gian đủ
để đĩa công tơ đạt được tốc độ quay ổn định.
2.5 Thiết bị phương tiện kiểm định và hiệu chỉnh
Phải sử dụng một trong các chuẩn đo lường cùng với các phương tiện đo phụ
ghi trong bảng dưới đây để tiến hành kiểm định công tơ

2.5.1 Quy chuẩn thiết bị phương tiện kiểm định
Bảng 2.2

TT
I

Tên phương tiện
kiểm định, hiệu
chỉnh

Đặc trưng kỹ thuật đo lường
Chuẩn đo lường
- Phạm vi điện áp phù hợp

16

Mục áp dụng


1

2

3
II

2.5.2

- Phạm vi dòng điện phù hợp
- Tần số: 50 Hz hoặc 60 Hz
Công tơ chuẩn kiểu - Khi sử dụng kết hợp với (c) thì
cảm ứng 1 pha hoặc sai số phép đo điện năng của hệ
3 pha
thống không được vượt quá 1/4
giới hạn sai số cho phép của công
tơ cần kiểm định và chỉ áp dụng
để kiểm định công tơ có Ccx 2 và
thấp hơn.
- Phạm vi điện áp phù hợp
- Phạm vi dòng điện phù hợp
- Tần số: 50 Hz hoặc 60 Hz
Thiết bị đo công
- Khi sử dụng kết hợp với (c) thì

suất điện xoay chiều sai số phép đo điện năng của hệ
chuẩn(Oát mét
thống không được vượt quá 1/3
chuẩn)
giới hạn sai số cho phép của công
(a)
tơ cần kiểm định và chỉ áp dụng
để kiểm định công tơ có Ccx 2 và
thấp hơn.
Đồng hồ bấm giây - Đồng hồ bấm giây có độ phân
(b)
giải tối thiểu 0,01 s
Phương tiện đo phụ
Thiết bị tạo nguồn
- Phạm vi điện áp phù hợp
điện áp, dòng điện,
- Phạm vi dòng điện phù hợp
góc pha độc lập
- Tần số: 50 Hz hoặc 60 Hz
1pha hoặc 3 pha
- Góc lệch pha:
0-120o (khi kiểm công tơ 3
(c)
pha)
0-60o (khi kiểm công tơ 1 pha)
- Hệ số méo sin: ≤ ± 2%
- Sai số của các phương tiện đo
điện áp, dòng điện, góc pha tối
thiểu: ±1%
Tên thiết bị phương tiện kiểm định và hiệu chỉnh

Bảng 2.3

STT
1
2
3
4
5

Tên thiết bị
Áptômát 3 pha
Áptômát 1 pha
MBA tự ngẫu TN1
MBA tự ngẫu TN2, TN3
MBA 1 pha

Thông số kỹ thuật
100A
50A
380V - 0 - 250V
250V - 0 - 250V
220V- 380V- 22V-5V

17

Số lượng
03
02
01
02

02


6
7
8
9
10
11
12
13

Ampemét xoay chiều
Vônmét xoay chiều
Công tơ mẫu
Công tơ kiểm 1 pha
Công tơ kiểm 3 pha
Oatsmet mẫu
Cầu dao 1 pha
Đồng hồ bấm giây

0 - 5A - cx 1,5
2 - 250A - cx 1,5
220V - 5(10)A - cx 0,5
220V - 5A - cx 2
3x380/220V - 3x5A - cx 2
220V - 5A - cx 1,5
250V - 15A
Điện tử

01
01
01
10
12
01
01
01

2.6 Trình tự các bước tiến hành kiểm định và hiệu chỉnh
2.6.1 Trình tự các bước tiến hành kiểm định
Bước 1: Kiểm tra bên ngoài gồm kiểm tra:
+ Vỏ công tơ phải nguyên vẹn, có vị trí kẹp chì hoặc niêm phong, đảm bảo
rằng không thể can thiệp vào bên trong công tơ nếu không phá hủy chì hoặc niêm
phong.
+ Nắp phải có vị trí kẹp chì hoặc niêm phong, đảm bảo rằng không thể can
thiệp vào các đầu nối dây nếu không phá hủy chì hoặc niêm phong.
+ Trên nhãn mác hoặc trong hồ sơ kỹ thuật của công tơ phải ghi đầy đủ các
thông số sau:
- Hãng sản suất, kiểu công tơ, số chế tạo, tần số làm việc.
- Hằng số của công tơ, cấp chính xác, điện áp định mức, dòng điện định mức,
dòng cực đại.
+ Các dấu kẹp chì và các loại tem kiểm định, tem niêm phong phải còn
nguyên vẹn.
+ Hộp đấu dây của công tơ phải có sơ đồ đấu dây cụ thể và ký hiệu để phân
biệt. Phải có đủ các đầu đấu dây, ký hiệu để phân biệt chúng và đầy đủ vít bắt.
+ Các phụ kiện kèm theo phục vụ cho việc kiểm định và dùng làm chuẩn phải
đầy đủ.
+ Nếu có các yêu cầu đặc biệt phải được thông báo chi tiết và có hướng dẫn đi
kèm.

Bước 2: Kiểm tra kỹ thuật
a. Yêu cầu chung
- Các kiểm tra này được tiến hành với công tơ hoàn chỉnh với đầy đủ vỏ.
- “Đất” trong các kiểm tra này được qui ước như sau:
+ Đối với công tơ có vỏ làm bằng kim loại thì “Đất” chính là vỏ công
tơ được đặt trên bề mặt phẳng dẫn điện.
+ Đối với công tơ có vỏ hoặc 1 phần vỏ làm bằng vật liệu cách điện thì
“Đất” là một lá kim loại mỏng bao bọc công tơ và đặt trên bề mặt phẳng dẫn điện.

18


- Tất cả các mạch phụ có điện áp ≤ 40 V được nối với nhau và với đất.
- Điện áp kiểm tra:
+ Công tơ có vỏ bảo vệ cấp 1 thì điện áp kiểm tra là 2 kV.
+ Công tơ có vỏ bảo vệ cấp 2 thì điện áp kiểm tra là 4 kV.
+ Dạng tín hiệu điện áp kiểm tra là hình sin, tần số 50 Hz.
+ Thời gian duy trì điện áp kiểm tra: 1 phút.
- Phải đo điện trở cách điện trước khi tiến hành kiểm tra:
Trong quá trình sửa chữa công tơ điện có thể thay thế sửa đổi cuộn dây điện
áp, cuộn dây dòng điện và các chi tiết cách điện như hộp đầu đấu dây, các cực đấu
dây …v.v. Phải tiến hành đo điện trở cách điện bằng Mêgômmét có điện áp phù
hợp, nếu các chỉ tiêu cách điện đạt thì mới tiến hành thử độ bền cách điện bằng điện
áp xoay chiều tăng cao ở tần số 50 Hz trong thời gian một phút.
Kiểm tra độ bền cách điện được tiến hành giữa:
+ Cuộn dòng - Cuộn áp
+ Cuộn dòng - Vỏ
+ Cuộn áp - Vỏ
b. Tiến hành kiểm tra

- Điện áp kiểm tra được cấp vào giữa các mạch điện (tất cả các đầu nối của các
mạch điện áp, mạch dòng điện và các mạch phụ có điện áp lớn hơn 40V được nối
với nhau) với đất.
- Điện áp kiểm tra được cấp vào giữa các mạch điện không được thiết kế để
nối với nhau khi vận hành (chỉ kiểm tra ở mức điện áp 2 kV).
- Trong thời gian kiểm tra, công tơ không được xẩy ra phóng điện bề mặt,
phóng điện đánh thủng.
Bước 3: Kiểm tra tỷ số truyền và cơ cấu đếm
- Cho công tơ làm việc với chế độ tải định mức với hệ số công suất cosφ = 1,
tiến hành đếm số vòng quay của đĩa nhôm so với sự nhảy số.
- Số vòng quay của đĩa công tơ và chỉ số điện năng tương ứng phải phù hợp
với tỷ số truyền ghi trên nhãn công tơ.
- Trong quá trình kiểm tra, tang trống cuối cùng phải được quay ít nhất một
vòng.
Bước 4: Kiểm tra tự quay.
Kiểm tra để khẳng định khi không có dòng điện trong mạch dòng I = 0 (để hở
mạch) đĩa nhôm công tơ không được quay quá một vòng ở bất kỳ giá trị điện áp nào
trong phạm vi giới hạn từ 80% đến 110% điện áp định mức (U=U đm = 220V). Thời
gian kiểm tra phải từ 15 phút trở lên.
Bước 5: Kiểm tra ngưỡng độ nhạy.
- Điện áp đặt vào U=Uđm= 220V
- Dòng điện kiểm tra: Theo các giá trị ghi trong bảng sau:
Bảng 2.4

Công tơ
0,5

Cấp chính xác
1
2

19

Cosφ
3


1 pha và 3 pha

0,003.Iđm

0,004.Iđm 0,005.Iđm

0,01.Iđm

1

+ Cung cấp điện áp, dòng điện kiểm tra với hệ số công suất cosφ = 1vào công
tơ, khi đó công tơ phải quay đủ một vòng và tiếp tục quay nếu điện áp, dòng điện
kiểm tra vẫn duy trì liên tục.
+ Đối với công tơ 3 pha cho phép sử dụng điện áp và dòng điện một pha để
xác định ngưỡng độ nhậy bằng cách đấu song song các mạch điện áp và đấu nối tiếp
các mạch dòng điện
Bước 6: Xác định sai số cơ bản (phương pháp dùng đồng hồ bấm dây).
+ Xác định sai số của công tơ kiểm ở những giá trị phụ tải quy định. Sai số
của công tơ kiểm không được vượt quá các giới hạn sai số quy định cho từng cấp
chính xác. Đối với công tơ 3 pha phải xác định sai số ở cả hai chế độ kiểm toàn
phần và kiểm từng phần tử. Khi kiểm từng phần tử vẫn phải cấp đủ điện áp định
mức và đúng thứ tự pha cho tất cả các phần tử.
Sai số cơ bản được xác định theo các phương pháp sau:

a. Phương pháp công suất thời gian:
Đối với loại công tơ mắc trực tiếp ta phải so sánh số chỉ điện năng hoặc số vòng
quay của công tơ chuẩn với công tơ kiểm. Sai số của công tơ kiểm biểu thị bằng %
và được xác đinh theo công thức:
γ tđ% = [(tc – tk)/tk]x100% ≤ γ cp %
(2.1)
Trong đó:
γ cp = 2% : sai số cho phép được ghi trên mặt trước công tơ
tk: Thời gian thực tế của công tơ cần kiểm định.
tc: Thời gian chuẩn của công tơ tính theo công thức như sau:
tc = (1kWh.N)/U.I.Cosφ.K.KU.KI (giây).
(2.2)
Trong đó:
N : Là số vòng đĩa công tơ cần đếm thời gian
K : Tỷ số truyền của công tơ
KU, KI : Là tỷ số biến áp, và tỷ số biến dòng của công tơ do nhà
máy chế tạo quy định.
Trong thực tế, thường chọn n sao cho t c > 50s, nếu sai số lớn hơn sai số cho
phép phải tiến hành hiệu chỉnh theo quy trình hiệu chỉnh công tơ.
b. Phương pháp so sánh với công tơ chuẩn kiểu cảm ứng hoặc kiểu điện tử
Công thức tính sai số tương đối theo chỉ số điện năng:
γ tđ% = [ (Ek – E0)/E0] x 100 % ≤ γ cp %
(2.3)
Trong đó:
- γ cp% = 2% : sai số cho phép
- Ek : điện năng đo được của công tơ cần kiểm định
- Eo: điện năng đo được của công tơ chuẩn;
- Eo và Ek được tính trong cùng một khoảng thời gian kiểm tra Tkt

20

Chú ý: Nếu việc xác định Eo và E k không được thực hiện tự động thì chỉ cho
phép dụng áp dụng phương pháp này để xác định sai số của công tơ có cấp chính
xác 2 và thấp hơn.
Bước 7: Ghi kết quả và kết luận chất lượng công tơ sau khi kiểm định.
+ Giá trị sai số tương ứng tại các điểm phải thỏa mãn chỉ tiêu ghi trong hồ sơ
của công tơ kiểm định và không lớn hơn giá trị sai số cho phép tương ứng với cấp
chính xác.
+ Đối với công tơ một pha không có quy định tại hồ sơ kỹ thuật của công tơ
thì sai số phải nhỏ hơn cấp chính xác của công tơ
+ Đối với công tơ ba pha không có quy định tại hồ sơ kỹ thuật của công tơ, sai
số phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Đối với từng phần tử tại các điểm kiểm, sai số cho phép nhỏ hơn 1,5 lần
cấp chính xác của công tơ kiểm định.
- Đối với công tơ 3 pha kiểm toàn phần sai số tại một điểm kiểm phải nhỏ
hơn cấp chính xác của công tơ
- Tại giá trị 5%.Iđm thì sai số cho phép gấp 1,5 lần cấp chính xác công tơ đối
với công tơ không có hồ sơ kỹ thuật đi kèm.
Bước 8: Xử lý chung
+ Công tơ kiểm định đạt tất cả các chỉ tiêu quy định trên thì được cặp chì
niêm phong và cấp giấy chứng nhận kiểm định hoặc giám tem kiểm định.
+ Công tơ kiểm định không đạt trong các chỉ tiêu quy định trên thì không
được phép sử dụng và hủy bỏ cặp chì niêm phong cũ (nếu có).
+ Chu kỳ kiểm định của công tư điện xoay chiều kiểu điện cơ 1 pha là 5
năm, 3 pha là 2 năm.
+ Sau khi kiểm định công tơ điện xoay chiều kiểu điện cơ được niêm
phong ở vít bắt giữa đế và nắp vỏ đậy công tơ.
2.6.2 Trình tự các bước tiến hành hiệu chỉnh
+ Đối với công tơ một pha

a. Hiệu chỉnh đầy tải ( 100% tải định mức)
Điều chỉnh bộ tạo dòng, tạo áp, tạo pha sao cho:
U = Uđm=220V
I = Iđm=5A
Cosφ =1
Cho đĩa nhôm công tơ quay n = 20 vòng, đếm thời gian t k (Dùng đồng hồ điện
tử bấm giây đếm). Sau đó tính sai số γtđ% theo công thức (2.1).
Nếu sai số γtđ % > γcp % thì ta điều chỉnh vị trí của nam châm vĩnh cửu (điều
chỉnh thô) bằng cách quay nam châm hãm song song với đĩa nhôm để thay đổi tốc
độ danh định của công tơ. Nếu sai số ít ta điều chỉnh sun từ của nam châm bằng
cách quay cơ cấu vít hiệu chỉnh trên nam châm vĩnh cửu theo chiều mũi tên (hiệu
chỉnh tinh).
b. Hiệu chỉnh tải thấp( 5% và 10%)

21


Điều chỉnh các bộ tạo dòng, tạo áp, tạo pha sao cho cho:
U=Uđm=220V
I =10%Iđm= 0,5A (Iđm= 5A )
Cosφ = 1
Cho đĩa nhôm quay n = 2 vòng, sau đó dùng đồng hồ bấm giây xác định thời
gian tk đĩa nhôm quay. Tính sai số của công tơ theo công thức (2.1)
Nếu sai số γtđ % > γcp % thì tiến hành hiệu chỉnh vít đặt trên mạch từ cuộn dây
điện áp.
c. Hiệu chỉnh cosφ (tải cảm ứng)
Điều chỉnh các bộ tạo dòng, tạo áp, tạo pha sao cho cho:
U=Uđm=220V
I= =Iđm =5A
Cosφ = 0,5 (P=1/2Pđm)

Cho đĩa nhôm quay n = 10 vòng, sau đó dùng đồng hồ bấm giây xác định thời
gian tk đĩa nhôm quay.Tính sai số của công tơ theo công thức ( 2.1)
Nếu sai số γtđ % > γcp % ta tiến hành điều chỉnh bằng cách di chuyển vít tăng
hoặc giảm điện trở trên cuộn ngắn mạch Rk
Với Cosφ = 0 thì tiến hành hiệu chỉnh ở lõi dòng có một số vòng nhôm (vòng
ngắn mạch) ta có thể cắt 1→ 2 vòng để hiệu chỉnh thô góc lệch pha.
d. Hiệu chỉnh tự quay:
Điều chỉnh bộ tạo áp, tạo pha (TN1, TN2 ) để:
Trường hợp 1:
U=Uđm = 220V
I=0
Trường hợp 2:
U= (80-110)%Uđm (Uđm = 220V)
I=0
Đĩa nhôm phải không quay. Nếu thấy đĩa nhôm tự quay quá 1 vòng ta điều
chỉnh móc sắt gắn trên trục quay và móc sắt nằm dưới phần tử điện áp sao cho hai
móc sắt này gần nhau chúng hút một lực đủ lớn làm đĩa nhôm dừng lại. Nếu thấy tự
quay ít ta quay vít hiệu nằm trên mạch từ cuộn áp (hiệu chỉnh tinh).
e. Hiệu chỉnh ngưỡng độ nhạy:
Điều chỉnh bộ tạo áp, tạo pha để:
I = 0,5%.Iđm (Iđm = 5A)
U=Uđm(Uđm = 220 V)
Cosφ = 1
Công tơ phải quay đều liên tục nếu không quay phải điều chỉnh sun từ của
nam châm vĩnh cửu hoặc điều chỉnh móc sắt gắn trên trục quay và thanh hãm (móc
sắt).

22

Chú ý: Chỉ tiêu ngưỡng độ nhạy và chỉ tiêu tự quay có liện quan mật thiết với
nhau.
+ Đối với công tơ ba pha
a. Bù ma sát:
Đặt UA = Uđm , I = 0, Cosφ = 1
UB = 0, UC = 0.
Đĩa nhôm phải đứng yên hoặc chuyển động rất chậm theo chiều thuận nhưng
không quá một vòng. Nếu cần thì hiệu chỉnh vít bộ hiệu chỉnh 10% Pđm
Sau đó làm tương tự đối với pha B và pha C.
b. Cân bằng mômen quay
Việc cân bằng mômen quay giữa các phần tử sẽ nâng cao độ chính xác của
công tơ, tránh được hiện tượng đo đếm lệch pha do từng phần tử tạo mômen quay
gây ra và đo đếm chính xác khi phụ tải không đối xứng.
Đối với công tơ 3 pha loại 2 phần tử hoặc 3 phần tử, khi mới lắp ráp hoặc
trong quá trình sửa chữa trung tu, đại tu lại hoặc hiệu chỉnh có tháo rời các cụm chi
tiết, cần phải được cân bằng lại mô men quay giữa các phần tử.
Để kiểm tra và hiệu chỉnh sự cân bằng mômen quay, ta phải lần lượt tiến hành
đối với từng cặp phần tử, ví dụ cặp A-B, cặp A-C, cặp B-C.
Cấp cùng một điện áp, dòng điện của cùng một pha vào 2 phần tử bất kỳ cần
cân bằng nhưng áp cùng cực tính còn dòng ngược cực tính (U = U đm, I = Iđm,
Cosφ=1).
Điều chỉnh vít điều chỉnh mô men quay trên cuộn dây điện áp của từng phần
tử.
c. Chỉnh góc pha
Đặt UA = Uđm , IA = Iđm , Cosφ = 0
Mạch dòng và áp của pha B, pha C cắt ra. Đĩa nhôm phải đứng yên hoặc hơi
quay theo chiều thuận và phải có điểm dừng. Nếu cần thì hiệu chỉnh vít bộ hiệu
chỉnh Cosφ sau đó làm tương tự đối với pha B và pha C.
d. Hiệu chỉnh tải (100% đm ) đối với cả 3 pha
Đưa điện áp định mức và dòng điện định mức vào cả 3 pha, Cosφ = 1

Cho đĩa nhôm công tơ quay n = 20 vòng, đếm thời gian t k (dùng đồng hồ điện
tử bấm giây đếm).
Sau đó tính sai số γtd% theo công thức:
γ td% = [(tc – tk)/tk].100% ≤ γ cp%
(2.4)
Trong đó:
tk: Thời gian thực tế của công tơ cần kiểm định.
tc: Thời gian chuẩn của công tơ tính theo công thức như sau
tc = (1kWh.n)/3.U.I.Cosφ.Cđm (giây).
(2.5)
Nếu sai số γtd % ≤ γcp % thì đạt yêu cầu
e. Hiệu chỉnh tải (100% đm) đối với từng pha

23


Đặt UA = UB = UC = Uđm , IA = IB = IC = Iđm , Cosφ = 1
Cho đĩa nhôm công tơ quay n = 20 vòng, đếm thời gian t k (dùng đồng hồ điện
tử bấm giây đếm).
Sau đó tính sai số γtd% theo công thức (2.1)
Nếu sai số γtđ % > γcp % thì ta điều chỉnh vị trí của nam châm vĩnh cửu(điều
chỉnh thô) bằng cách quay nam châm hãm song song với đĩa nhôm để thay đổi tốc
độ danh định của công tơ. Nếu sai số ít ta điều chỉnh sun từ của nam châm bằng
cách quay cơ cấu vít hiệu chỉnh trên nam châm vĩnh cửu theo chiều mũi tên(hiệu
chỉnh tinh).
Sau đó hiệu chỉnh tương tự đối với pha B và pha C.
f. Hiệu chỉnh Cosφ = 0,5 đối với cả 3 pha
Đặt UA = Uđm , IA = Iđm , Cosφ = 0,5
Cho n = 5 hoặc 10 vòng tính toán sai số theo công thức (2.4)
Nếu sai số γtđ % > γcp % ta tiến hành điều chỉnh bằng cách di chuyển vít tăng

hoặc giảm điện trở trên cuộn ngắn mạch Rk
g. Hiệu chỉnh Cosφ = 0,5 đối với từng pha
Đặt UA = UB = UC = Uđm , IA = Iđm , IB = IC = 0, Cosφ = 0,5
Cho n = 5 hoặc 10 vòng tính toán sai số theo công thức (2.1)
Nếu sai số γtđ % > γcp % ta tiến hành điều chỉnh bằng cách di chuyển vít tăng
hoặc giảm điện trở trên cuộn ngắn mạch Rk
Sau đó hiệu chỉnh tương tự đối với pha B và pha C
h. Hiệu chỉnh tải thấp( 10% đm) thêm cả pha
Đặt UA = UB = UC = Uđm , IA = IB = IC = 10% .Iđm, Cosφ = 1
Cho n = 5 hoặc 10 vòng tính toán sai số theo công thức (2.4)
Nếu sai số γtđ % > γcp % thì tiến hành hiệu chỉnh vít đặt trên mạch từ cuộn dây
điện áp.
B. THỰC HÀNH :
1. Mục tiêu
- Biết được quy trình kiểm định công tơ điện cơ một pha và ba pha
- Biết được phương pháp hiệu chỉnh các cơ cấu trong công tơ.
- Biết cách tính toán sai số tương ứng với từng chế độ hiệu chỉnh.
- Biết cách kiểm tra công tơ ở từng chế độ khác nhau.
- Các phương tiện, thiết bị, vật tư cho quá trình kiểm định.
2. Yêu cầu
- Nắm rõ quy trình kiểm định và hiệu chỉnh công tơ điện cơ.
- Tính toán được sai số công tơ trong các chế độ kiểm định.
- Làm đúng quy trình, kỹ thuật về an toàn lao động.

24


- Bảo quản, giữ gìn thiết bị trong quá trình thực hành được tốt.
3. Dụng cụ, vật tư thiết bị thực hành
STT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Tên thiết bị
Thông số kỹ thuật
Áptômát 3 pha
100A
Áptômát 1 pha
50A
MBA tự ngẫu TN1
380V - 0 - 250V
MBA tự ngẫu TN2, TN3
250V - 0 - 250V
MBA 1 pha
220V - 380V- 22V-5V
Ampemét xoay chiều
0 - 5A - cx 1,5
Vônmét xoay chiều
2 - 250A - cx 1,5

Công tơ mẫu
220V - 5(10)A - cx 0,5
Công tơ kiểm 1 pha
220V-5A-cx 2
Công tơ kiểm 3 pha
3x380/220V-3x5A-cx 2
Oatsmet mẫu
220V-5A- cx 1,5
Cầu dao 1 pha
250V-15A
Đồng hồ bấm giây
Điện tử

4. Nội dung
Thực hiện nội dung trên với các bài tập thực hành sau:
4.1 Phần kiểm định:
- Kiểm tra bên ngoài
- Kiểm tra tỷ số truyền và cơ cấu đếm
- Kiểm tra ngưỡng độ nhạy
- Kiểm tra không tải( kiểm tra tự quay)
- Kiểm tra hằng số công tơ và cơ cấu đếm
- Kiểm tra chỉ số điện năng của các biểu giá.
4.2Phần hiệu chỉnh
4.2.1 Đối với công tơ một pha
- Hiệu chỉnh đầy tải (100% tải định mức)
- Hiệu chỉnh tải thấp (5% và 10%)
- Hiệu chỉnh cosφ (tải cảm ứng)
- Hiệu chỉnh tự quay
- Hiệu chỉnh ngưỡng độ nhậy
4.2.2 Đối với công tơ ba pha

- Bù ma sát
- Cân bằng mômen quay
- Hiệu chỉnh tải (100% đm) đối với cả 3 pha

25

Số lượng
03
02
01
02
02
01
01
01
10
12
01
01
01