Đồng hồ đo hệ số công suất cos phi M4WP AUTONICS

QBB Auto Tech

Đồng hồ đo hệ số công suất cos phi M4W-P AUTONICS

1
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

Phụ lục:
Khái niệm và bản chất về hệ số công suất cos phi ................................................................................ 3

I1.

Khái niệm hệ số công suất: ............................................................................................................... 3

2.

Bản chất và ý nghĩa hệ số công suất như sau: ................................................................................... 3

3.

Đồng hồ đo hệ số công suất cos phi: ................................................................................................. 4
Cấu tạo và thông số kỹ thuật về M4W-P .......................................................................................... 4

II1.

Cấu tạo: ............................................................................................................................................. 4

2.

Thông số kỹ thuật sản phẩm: ............................................................................................................ 5

3.

Đặc điểm: .......................................................................................................................................... 5

III-

Sơ đồ mạch điện đấu nối ................................................................................................................... 5

1.

Sơ đồ nguyên lý: ............................................................................................................................... 5

2.

Sơ đồ nguyên lý ứng dụng: ............................................................................................................... 6

3.

Sơ đồ chân trên thiết bị thực tế: ........................................................................................................ 6

IV-

Bài tập thực hành .............................................................................................................................. 7

1.

Lựa chọn thiết bị: .............................................................................................................................. 7

2.

Vẽ sơ đồ nguyên lý ........................................................................................................................... 8

3.

Sơ đồ đấu nối thực tế: ..................................................................................................................... 10

4.

Đọc và ghi lại giá trị đo được: ........................................................................................................ 11

2
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

I-

Khái niệm và bản chất về hệ số công suất cos phi

1. Khái niệm hệ số công suất:
-

Hệ số công suất là tỷ số giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến cosφ = P/S =
P/sqrt(P2+Q2)=P:[sqrt(3)*U*I) bản chất nó xuất phát từ tam giác công suất không phải từ tam
giác tổng trở R;L;C . Tuy nhiên hai cái này có tương quan với nhau.

2. Bản chất và ý nghĩa hệ số công suất như sau:
-

-

Hệ số công suất tức thời là hệ số công suất tại một thời điểm nào đó đo được nhờ các dụng cụ, hệ
số này luôn luôn biến động.
Hệ số công suất trung bình là cosφtb trong một quảng thời gian nào đó ( ngày, tháng, năm )
thường được xác định thông qua đo đếm điện năng cosφtb = Ahc / sqrt( Ahc2 + Avc2 ) trong đó
Ahc; Avc là điện năng tác dụng; điện năng phản kháng đo đếm trong chu kỳ cần xác định.
Hệ số công suất tự nhiên là hệ số cosφtb tính cho cả năm khi không có thiết bị bù, cái này thường
là cơ sở để tính chọn dung lượng bù.
P: công suất tác dụng P= I^2*R ( hữu công ) chính là công suất điện năng được biến thành cơ
năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện (được thể hiện trên R). Như vậy nó sinh công nên
còn gọi là công suất hữu công. Tất cả các tải trong hệ thống sẽ đều tiêu tốn công suất thực P

-

-

Q: Công suất phản kháng Q= I^2*X ( vô công ) là công suất từ hóa trong các máy điện xoay
chiều nó không sinh ra công (cơ hay nhiệt...) và nó được thể hiện ở X. Trong hệ thống điện, tải
thuần trở như bóng đèn dây tóc (chỉ tiêu tốn P) là rất ít, hệ thống gồm rất nhiều các động cơ,
MBA...các động cơ điện nói chung này sẽ cần một lượng Q để khởi động được, vậy nên Q không
có tác dụng sinh công nhưng nó có tác dụng lớn đối với hệ thống điện. Q là nền để tạo ra P, thực
tế người ta muốn tạo ra lượng P thật lớn mà chỉ tiêu tốn một lượng Q nhỏ có thể
Loại tiêu tổn Q nhiều nhất là động cơ không đồng bộ sau đó đến các MBA ….
Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát điện và hộ dùng điện là một quá trình dao
động. Trong một chu kỳ của dòng điện Q đổi chiều 4 lần. Trong ½ chu kỳ trị trung bình Q = 0
cho nên việc tạo công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng động cơ sơ cấp MFĐ.

Mặt khác công suất phản kháng có thể sãn xuất tại chổ ( bù ) cho nên để tránh việc phải truyền tải
một lượng Q khá lớn trên đường dây người ta bù tại các hộ tiêu thụ.
Khi bù công suất phản kháng hoặc cải thiện là giảm nhu cầu công suất phản kháng tại tải sẽ làm
cho góc lệch pha giảm đi từ đó hệ số công suất tăng lên cái này người ta gọi là cải thiện hệ số
công suất hoặc nâng cao hệ số công suất.

3
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech
-

Vậy nâng cao hoặc cải thiện hệ số công suất tại hộ tiêu thụ đồng nghĩa với việc giảm truyền tải Q
trên lưới chuyên sẽ có hiệu quả:
+) Giảm tổn thất công suất truyền tải từ công thức ΔP = (P2+Q2)*R:U2.
+) Giảm tổn tất điện áp ΔU = (P*R+Q*X):U.
+) Giảm Q => Giảm I nên tăng khã năng chuyển tải của đường dây.

3. Đồng hồ đo hệ số công suất cos phi:
-

II-

Có rất nhiều loại đồng hồ có thể đo được hệ số công suất cos phi, trong đó có đồng hồ M4W-P
của AUTONICS. Là loại đồng hồ nhỏ gọn, đơn giản, dễ sử dụng và lắp đặt tại các tủ điện.

Cấu tạo và thông số kỹ thuật về M4W-P

1. Cấu tạo:

-

Thông tin phân biệt đồng hồ đo hệ số công suất:

-

Kích thước M4W-P:

4
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

2. Thông số kỹ thuật sản phẩm:

3. Đặc điểm:
-

Hiển thị hệ số công suất cos ϕ bằng 4 led 7 thanh.
Ngõ vào 4-20mA (Sử dụng kết hợp với bộ chuyển đổi Transducer hệ số công suất tương ứng)
Giải đo từ -0.50~1.00~+0.50 cos ϕ

III- Sơ đồ mạch điện đấu nối
1. Sơ đồ nguyên lý:

5
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0

QBB Auto Tech
Tín hiệu vào (INPUT) là tín hiệu dòng 4-20mA được chuyển từ bộ chuyển đổi hệ số công suất
Transducer.

2. Sơ đồ nguyên lý ứng dụng:

3. Sơ đồ chân trên thiết bị thực tế:

Chú thích các chân:
-

-

Chân (6) và (8) là chân cấp nguồn 220VAC nếu sử dụng điện 220VAC.
Chân (7) và (8) là chân cấp nguồn 110VAC nếu sử dụng điện 110VAC.
Chân (1) và (3) là 2 chân tín hiệu đo đầu vào, trong đó chân (1) kết nối với tín hiệu (+) của bộ
chuyển đổi hệ số công suất (Transducer), chân (3) kết nối với tín hiệu đầu ra (-) của bộ chuyển
đổi hệ số công suất (Transducer).
Các chân còn lại không được sử dụng.

6
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

IV- Bài tập thực hành
 Đo hệ số công suất của nguồn điện 3 pha 380V có tải là động cơ 3 pha 100W

1. Lựa chọn thiết bị:

-

Đồng hồ đo hệ số công suất cos phi M4W-P

-

Bộ chuyển đổi hệ số công suất sang dòng điện CU2.2D

-

Biến dòng:

7
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech
-

Biến áp:

-

Áp tô mát 3 pha:

-

Động cơ điện 3 pha 100W

2. Vẽ sơ đồ nguyên lý

-

Sơ đồ nguyên lý của bộ chuyển đổi công suất sang dòng điện:

-

Sơ đồ chân của bộ chuyển đổi:
8

AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

9
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

3. Sơ đồ đấu nối thực tế:


-

Nguyên lý hoạt động của mạch:
Khi chưa cấp nguồn từ áp tô mát, đồng hồ M4W-P có điện và báo giá trị hiển thị lên màn hình là
hệ số cos phi bằng 0. Chưa có giá trị.
Khi bật áp tô mát, động cơ chạy đồng thời bộ chuyển đổi hệ số công suất hoạt động, lúc này bộ
chuyển đổi sẽ đo đạc và chuyển đổi giá trị cos phi, điện áp thành tín hiệu dòng từ các chân 1, 3 và

5,8. Và trả về tín hiệu dòng (+) ở chân số 20 và dòng (-) ở chân số 19. Đồng thời tín hiệu này sẽ
trả về cho đồng hồ và đồng hồ sẽ đo kiểm tra sau đó hiển thị giá trị lên màn hình cho biết hệ số
cos ϕ.

Giả sử giá trị đo được của cos ϕ là 0.984 thì đồng hồ sẽ hiển thị tương tự như sau:

10
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0


QBB Auto Tech

Lưu ý rằng:
-

Hệ số cos ϕ bằng 1.000 khi dòng điện và điện áp cùng pha, các thiết bị có hệ số công suất bằng 1
như: Đèn sợi đốt, bàn ủi, máy nước nóng, bếp điện,…
Hệ số cos ϕ bằng 0.000 khi dòng điện và điện áp lệch pha nhau 90 độ, ở đây hệ số công suất thể
hiện dòng điện nhanh hay chậm pha hơn so với điện áp. Các thiết bị có hệ số công suất dưới 1
như: Đèn neon dùng chấn lưu, động cơ, van đóng cắt, các thiết bị điện tử,…

4. Đọc và ghi lại giá trị đo được:
-

Đọc và ghi lại giá trị khi áp tô mát ở vị trí OFF.
Đọc và ghi lại giá trị khi áp tô mát ở vị trí ON.

11
AUTONICS-M4W-P QBB-16/05/2018-V1.0