Giáo trình Đo lường điện (Trình độ: Cao đẳng nghề) - Trường Cao đẳng Nghề Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu

đồng hồ phải chỉ giá trị R gần bằng Rtải. Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch, kim không lên thì bị hở mạch. - Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc U 1 2 3 4 W Rt Hình 5. 2: Sơ đồ dấu dây oatmet 1 pha 57 4. Lắp đặt đồng hồ đo công suất 3 pha 4.1. Nguyên lý chung: Trong mạch điện 3 pha, phụ tải thường được mắc theo hai cách: - Phụ tải mắc hình sao - Phụ tải mắc hình tam giác. Đối với phụ tải hình sao có thể không có dây trung tính (nghĩa là mạch chỉ có 3 dây) hoặc có dây trung tính (tức là mạch có 4 dây). Hình 5. 3: Các cách mắc phụ tải trong mạch 3 pha: a) Mắc hình sao b) Mắc hình tam giác Về nguyên tắc có thể biến đổi từ hình sao ra hình tam giác được (sơ đồ tương đương) và ngược lại. Phụ tải ở đây có thể đối xứng (ở cả 3 dây đều như nhau) hoặc không đối xứng. Trong thực tế phụ tải thường không đối xứng nhưng khi vận hành lưới điện người ta cố gắng tạo ra phụ tải đối xứng (hay gần đối xứng) như thế sẽ có lợi nhất cho máy phát và cho lưới điện. Để thực hiện lưới đo công suất tổng trong mạch 3 pha, ta có thể sử dụng các phương pháp đo công suất sau đây: - Đo công suất bằng một watmet - Đo công suất bằng hai watmet - Đo công suất bằng ba watmet 4.2. Đo công suất ba pha bằng một watmet - Nếu như mạch 3 pha có phụ tải hình sao đối xứng: chỉ cần đo công suất ở một pha của phụ tải sau đó nhân 3 ta nhận được công suất tổng. P∑ = 3.P 58 Hình 5. 4: Đo công suất mạch 3 pha phụ tải hình sao đối xứng - Nếu mạch 3 pha có phụ tải là tam giác đối xứng: chỉ cần đo công suất ở một nhánh của phụ tải sau đó nhân 3 sẽ nhận được công suất tổng. Hình 5. 5: Đo công suất mạch 3 pha phụ tải hình tam giác đối xứng 4.3. Đo công suất bằng hai watmet - Sơ đồ nguyên lý: Dựa trên các công thức: P∑ = uACiA + uBCiB ; P∑ = uABiA + uCBiC ; P∑ = uBAiB + uCAiC Suy ra có thể đo công suất mạch 3 pha bằng 2 watmet. Hình 5. 6: Đo công suất trong mạch 3 pha bất kỳ bằng 2 watmét Không phụ thuộc vào phụ tải (đối xứng hay không đối xứng, tam giác hay 59 hình sao không có dây trung tính) đều có thể đo công suất tổng bằng hai watmet theo một trong 3 cách mắc như hình 5.6: theo cách thứ nhất ta lấy pha C làm pha chung; cách thứ hai là pha B chung; còn cách thứ 3 là pha A chung. Công suất tổng được tính theo công thức trên. - Sơ đồ đấu dây: Trong thực tế 2 oatmet trên người ta tích hợp lại thành 1 oatmet được gọi là oatmet 3 pha 2 phần tử, tức là trong một dụng cụ đo có 2 phần tĩnh, còn phần động chung. Mômen quay tác động lên phần động bằng tổng các mômen thành phần. Hình 5. 7: Oát mét 3 pha - Sơ đồ đấu dây oát mét 3 pha 2 phần tử. 4.4. Đo công suất bằng ba watmet - Sơ đồ nguyên lý: A IA B C IC PHỤ TẢI 3 PHA 3 DÂY A B C Hình 5. 8: . Sơ đồ đấu dây oatmet 3 pha 2phần tử 60 Trong trường hợp mạch 3 pha có tải hình sao có dây trung tính: nghĩa là mạch 3 pha 4 dây phụ tải không đối xứng. Để đo được công suất tổng ta phải sử dụng 3 watmet, công suất tổng bằng tổng công suất của cả 3 watmet. Cách mắc các watmet. Hình 5. 9: Đo công suất mạch 3 pha bằng 3 watmét Cuộn áp của watmet được mắc vào điện áp pha UAN, UBN, UCN; còn cuộn dòng là các dòng điện pha IA, IBB, IC. Dây trung tính N – N là dây chung cho các pha. Công suất tổng sẽ là : P∑ = PA + PB +PC - Sơ đồ đấu dây: Các phương pháp trên đây chủ yếu dùng trong phòng thí nghiệm. Trong thực tế người ta sử dụng loại watmet có 3 phần tử. Tức là trong một dụng cụ đo có 3 phần tĩnh, còn phần động chung. Mômen quay tác động lên phần động bằng tổng các mômen thành phần. Sơ đồ đấu dây như nhình vẽ 5.9 Hình 5.9. Sơ đồ đấu dây oatmet 3 pha 3 phần tử PHỤ TẢI 3 PHA 4 DÂY A IA B IB C IC N A B C N 61 4.5. Các bước lắp đặt Bước 1: Chọn oát kế. - Loại tần oát kế: tần số điện cơ (analog), tần số điện tử. - Thang đo, kiểu lắp đặt. Bước 2: Cố định oát kế. - Chọn vị trí lắp đặt. - Khoan, khoét lỗ. - Cố định oát kế. Bước 3: Đấu nối: Theo sơ đồ nguyên lý của từng loại oát kế. Bước 4: Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết quả. - Kiểm tra: + Kiểm tra bằng mắt: quan sát bằng mắt + Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu cấp nguồn kìm đồng hồ phải chỉ giá trị R gần bằng Rtải . Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch, kim không lên thì bị hở mạch - Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc 5. Đo công suất một chiều: (đọc thêm) 5.1. Dùng vôn kế + Ampe kế một chiều. Hình 5. 10: Đo công suất băng cách mắc V-A và A-V 5.2. Dùng oát kế một chiều 62 Hình 5. 11: Đo công suất bằng oát kế DC 5.3. Các bước lắp đặt Tương tử oát kế 1 pha. Câu hỏi bài tập: 5.1. Oát mét dung để làm gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của oát mét? 5.2. Có mấy loại oát mét, phương pháp đo công suất 3 pha? 5.3. Các bước lắp đặt oát mét? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải nắm được cấu tạo và nguyên lý đo của oát mét. - Sinh viên phải lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và đọc đúng kết quả đo công suất đúng yêu cầu kỹ thuật. 63 BÀI 6: ĐO ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ Giới thiệu: Điên năng tiêu thụ là một đại lượng rất quan trọng để nhà sản xuất điện năng năm được mức độ tiêu thụ của hộ tiêu thụ điện, để tính toán, điều chỉnh, thu tiền phù hợp. Ở bài 6 trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, lựa chọn và các bước lắp đặt đồng hồ đo điện tiêu thụ 1 pha và 3 pha. Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của công tơ điện - Lựa chọn, lắp đặt được đồng hồ đo điện năng tiêu thụ đúng yêu cầu kỹ thuật. - Đọc đúng giá trị điện năng tiêu thụ đo được. - Sử dụng và bảo quản đồng hồ đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Khái quát chung Điện năng là năng lượng điện tiêu thụ trong một thời gian được tính theo công thức. A = P.t (kw.h) Và là một đại lượng cơ bản. Vì vậy việc xác định điện năng là một phép đo rất phổ biến. Việc nâng cao độ chính xác của phép đo đại lượng này có ý nghĩa rất to lớn trong nền kinh tế quốc dân, nó liên quan đến việc sản xuất và tiêu thụ năng lượng. Để đo điện năng người ta sử dụng công tơ điện hay còn gọi là điện năng kế, công tơ điện được chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị cảm ứng. 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tơ điện 2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tơ điện một pha  Cấu tạo cơ cấu chỉ thị cảm ứng: Công tơ điện 1 pha được chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị cảm ứng: Gồm 2 phần: phần tĩnh và phần động. 64 Phần tĩnh: các cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để khi có dòng điện chạy trong cuộn dây sẽ sinh ra từ trường móc vòng qua mạch từ và qua phần động, có ít nhất là 2 nam châm điện. Phần động: đĩa kim loại 1 (thường bằng Al) gắn vào trục 4 quay trên trụ 5. Hình 6. 1: Cơ cấu chỉ thị cảm ứng  Nguyên lý làm việc chung: Dựa trên sự tác động tương hỗ giữa từ trường xoay chiều (được tạo ra bởi dòng điện trong phần tĩnh) và dòng điện xoáy tạo ra trong đĩa của phần động, do đó cơ cấu này chỉ làm việc với mạch điện xoay chiều: Khi dòng điện I1, I2 vào các cuộn dây phần tĩnh → sinh ra các từ thông Ф1, Ф2 (các từ thông này lệch pha nhau góc ψ bằng góc lệch pha giữa các dòng điện tương ứng), từ thông Ф1, Ф2 cắt đĩa nhôm 1 (phần động) → xuất hiện trong đĩa nhôm các sức điện động tương ứng E1, E2 (lệch pha với Ф1, Ф2 góc π/2) → xuất hiện các dòng điện xoáy Ix1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, α2). Các từ thông Ф1, Ф2 tác động tương hỗ với các dòng điện Ix1, Ix2→ sinh ra các lực F1, F2 và các mômen quay tương ứng → quay đĩa nhôm (phần động). Mômen quay được tính: Với: c là hằng số. f là tần số của dòng điện I1, I2 ψ là góc lệch pha giữa I1, I2 2.1.2. Cấu tạo công tơ điện 1 pha 1 2. . . .qM C f Sin   65 Hình 6. 2: Cấu tạo công tơ điện 1pha 1. Vít đấu dây 2. Đế 3. NS vĩnh cữu có từ trường xuyên qua đĩa nhôm để tạo ra Mhãm 4. Khung 5. Cuộn áp 6. Gối đỡ trên 7. Bộ số 8. Rô to (đĩa nhôm) 9. Cơ cấu chống quay ngược 10. Gối đỡ dưới 11. Cuộn dòng điện 12. Mặt số 13. Nắp 14. Nắp che ổ đấu dây - Sơ đồ nguyên lý: - Nguyên lý hoạt động: Hình 6.3: Sơ đồ nguyên lý công tơ 1pha 66 Khi có dòng điện I chạy trong phụ tải, dòng điện qua cuộn dây dòng điệntạo ra từ thông I cắt đĩa nhôm tại 2 điểm. Điện áp U được đặt vào cuộn áp, dòng điện Iu chạy trong cuộn áp tạo thành 2 từ thông. Từ thông u là từ thông làm việc nó xuyên qua đĩa nhôm, từ thông L là từ thông không xuyên qua đĩa nhôm mà chỉ chạy khép kín trong mạch từ . Hai từ thông U và I xuyên qua đĩa nhôm làm xuất hiện trong đĩa nhôm các sức điện động tương ứng E1, E2 lệch pha so với U và I một góc 90o và các dòng điện xoáy tương ứng Ix1 , Ix2 .Do sự tác động tương hỗ giữa từ thông U và I và các dòng điện xoáy tạo ra hai lực điện từ F1,F2 lệch pha nhau tạo thành mômen quay đĩa nhôm quay. Mq =Kq .U.I. cos =Kq .P Kp là hệ số moment quay P là công suất tiêu thụ của tải Đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu nó sẽ bị cản bởi moment cản(MC) do từ trường của nam châm vĩnh cửu sinh ra. Moment cản tỷ lệ với tốc độ quay của đĩa nhôm MC =KC.n: KC : là hệ số moment cản, n : là tốc độ quay của đĩa nhôm Khi đĩa nhôm quay với tốc độ đều tương ứng với công suất của tải thì Mq = MC khi đó Kq .P =KC .n nên n= P K K c q . Đặt K K C c q p   n = Cp .P Sau một thời gian t thì ta có : n.t =Cp.P.t  n =Cp.A Trong đó N =n.t là số vòng quay của đĩa nhôm trong thời gian t A=P.t : là điện năng tiêu thụ của phụ tải trong thời gian t 67 Dựa vào biểu thức trên ta thấy điện năng tiêu thụ tỷ lệ với số vòng quay của đĩa nhôm Cp là hằng số của công tơ )/( phútVòng A N C p  2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tơ điện 3 pha 2.1.1. Công tơ 3 pha 2 phần tử - Cấu tạo: Dưới đây là sơ đồ cấu tạo của một công tơ 2 phần tử (H.6.8): Phần động gồm 2 đĩa nhôm được gắn vào cùng một trục dựa vào trụ có thể quay được. Mỗi đĩa nhôm đều nằm trong từ trường của cuộn áp và cuộn dòng của pha tương ứng (phần tĩnh). Cuộn áp được mắc song song với nguồn (có một pha chung C), cuộn dòng của các pha được mắc nối tiếp với phụ tải. Nam châm vĩnh cửu được đặt vào một trong hai đĩa nhôm. Như vậy mômen quay tạo ra sẽ bằng tổng của hai mômen quay do hai phần tử sinh ra và năng lượng đo được chính là tổng của mạch 3 pha. 2.1.3. Công tơ 3 pha 3 phần tử Tương tử công tơ 3 pha 2 phần tử. Công tơ 3 pha 3 phần tử gồm có 3 cuộn dòng, 3 cuộn áp và 3 đĩa nhôm. Đĩa nhôm được gắn vào cùng một trục dựa vào Hình 6. 5: Sơ đồ cấu tạo công tơ 3 pha 2 phần tử 68 trụ có thể quay được. Mỗi đĩa nhôm đều nằm trong từ trường của cuộn áp và cuộn dòng của pha tương ứng (phần tĩnh). Cuộn áp được mắc song song với nguồn (có một pha chung C), cuộn dòng của các pha được mắc nối tiếp với phụ tải. Nam châm vĩnh cửu được đặt vào một trong hai đĩa nhôm. Như vậy mômen quay tạo ra sẽ bằng tổng của hai mômen quay do 3 phần tử sinh ra và năng lượng đo được chính là tổng của mạch 3 pha. 3. Lắp đặt đồng hồ đo điện năng 1 pha 3.1. Các thông số kỹ thuật của công tơ điện 1pha Đọc các thông số trên mặt công tơ Hình 6. 3: Mặt công tơ một pha - 220V : Điện áp định mức của công tơ. - 10A (40A): Dòng điện định mức của công tơ (cho phép quá tải lên tới 40A) - 50Hz: Tần số định mức của công tơ. - 450 vòng/KW.h: Nếu tải là 1KW thì trong 1 giờ đĩa nhôm quay được 450 vòng thì công tơ chạy đúng. - Cách đọc chỉ số công tơ: Ví dụ công tơ hiện thị số: 1 2 3 4 5 6 Thì đọc số chỉ công tơ là: 1*10000 + 2*1000 + 3*100 + 4*10 + 5*1 = 12345 KW.h (số cuối cùng là số lẻ không cần đọc) 69 3.2. Lựa chọn công tơ 1 pha Khi mua công tơ điện trước tiên phải quan sát công tơ phải còn mới, có kẹp chỉ, có phiếu kiểm định của cơ quan có thẩm quyên (điện lực) và hộp số đang ở vị trí số 0. Các thông số kỹ thuật: - Dòng điện định mức: Iđm  Ittpt - Điện áp định mức: Uđm  Ulđ - Tần số: fđm = flđ - Chủng loại: Công tơ 1 pha, công tơ điện cơ hoặc công tơ điện tử. Hình 6. 4: Công tơ 1pha điện tử và điện cơ 3.3. Các bước lắp đặt công tơ điện 1pha 3.3.1 Sơ đồ lắp đặt Hình 6.8: Sơ đồ đấu dây công tơ điện 1 pha Nếu tính theo thứ tự các đầy đấu dây từ trái qua phải thì: Phụ tải 1pha 70 - Nguồn đấu vào chân số 1 và 3: dây pha (L) vào chân số 1 và dây trung tính (N) vào chân số 3. - Phủ tải đấu và các chân số 2 (dây pha) và số 4 (dây trung tính) Sau công tơ thường đấu vào CB rồi từ CB đấu ra phụ tải. 3.3.2. Lắp đặt công tơ điện 1 pha Bước 1: Chọn và kiểm tra công tơ điện.  Chọn công tơ điện: - Dòng điện định mức: Iđm  Ittpt - Điện áp định mức: Uđm  Ulđ - Tần số: fđm = flđ - Chủng loại: số pha công tơ = số pha lưới điện  Kiểm tra công tơ điện: Dùng VOM xác định cuộn dòng, cuộn áp và đo thông mạch. Bước 2: Bố trí thiết bị, cố định thiết bị. - Công tơ điện thường được lắp đặt trong tủ điện hoặc trên bảng điện và được cố định bằng một đinh ốc. - Thuận tiện cho việc đấu dây. - Công tơ điện phải treo thẳng đứng không nghiêng về các hướng > 30. Bước 3: Đấu dây - Theo sơ đồ lắp đặt hình 6.5. Dây pha phải đấu vào chân số 1 (đầu cuộn dòng và cuộn áp). - Vặn chặt các vít đấu dây để tiếp xúc tốt. - Vỏ công tơ phải được nối đất. Bước 4: Kiểm tra mạch điện - Kiểm tra bằng mắt: quan sát các thiết bị và dây đấu. - Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM đo 2 đầu nguồn cấp phải có 1 giá trị điện trở gần bằng điện trở phụ tải. nếu kim đồng hồ về 0 thì bị ngắn mạch. Bước 5: Cấp nguồn, vận hành thử. Cấp nguồn quan sát công tơ chạy. 71 4. Lắp đặt đồng hồ đo điện năng 3 pha Cũng giống như trường hợp đo công suất, đo năng lượng trong mạch 3 pha ta cũng sử dụng phương pháp 1 công tơ, 2 công tơ, hay 3 công tơ một pha: - Trường hợp sử dụng phương pháp 1 công tơ khi mà phụ tải hoàn toàn đối xứng: năng lượng tổng bằng 3 lần năng lượng của một pha. - Trường hợp sử dụng phương pháp 2 côngtơ khi phụ tải bất kỳ, và mạch chỉ có 3 dây: năng lượng tổng bằng tổng năng lượng của hai công tơ. - Trường hợp sử dụng phương pháp 3 côngtơ khi mạch có 4 dây (nghĩa là tải hình sao có dây trung tính) và đặc tính của phụ tải có thể đối xứng hay không đối xứng: năng lượng tổng bằng tổng năng lượng của ba công tơ. Tuy nhiên trong thực tế người ta sử dụng công tơ 3 pha. Côngtơ 3 pha có hai loại: + Loại 2 phần tử (dựa trên phương pháp 2 công tơ) + Loại 3 phần tử (dựa trên phương pháp 3 công tơ) 4.1. Lắp đặt đồng hồ đo điện năng 3 pha trực tiếp 4.1.1. Các thông số kỹ thuật của công tơ điện 3pha trực tiếp Cách đọc các thông số trên công tơ điện 3pha trực tiếp Hình 6.9: Mặt công tơ điện 3 pha trực tiếp - 3 x 220/380V : 3 là 3pha có điện áp định mức pha 220V/ điện áp định mức dây 380V. - 3x 30A: 3 là 3pha. Dòng điện định mức của mỗi pha là 30A cho phép quá tải đến 60A - 50Hz: Tần số định mức của công tơ. 72 - 450 vòng/KW.h: Nếu tải là 1KW thì trong 1 giờ đĩa nhôm quay được 450 vòng thì công tơ chạy đúng. - Cách đọc chỉ số công tơ: giống công tơ 1pha. 4.1.2. Lựa chọn công tơ điện 3 pha trực tiếp Khi mua công tơ điện trước tiên phải quan sát công tơ phải còn mới, có kẹp chỉ, có phiếu kiểm định của cơ quan có thẩm quyên (điện lực) và hộp số đang ở vị trí số 0. Các thông số kỹ thuật: - Dòng điện định mức: Iđm  Ittpt - Điện áp định mức: Uđm  Ulđ - Tần số: fđm = flđ - Chủng loại: + Công tơ 3 pha trực tiếp hoặc công tơ 3 pha gián tiếp + Công tơ 3 pha 2 phần tử hoặc 3 phần tử. 4.1.3. Các bước lắp đặt công tơ điện 3 pha trực tiếp  Sơ đồ nguyên lý - Công tơ 3 pha 2 phần tử - Công tơ 3 pha 3 phần tử A B UN Phụ tải 3pha 3 dây C Hình 6.10: Sơ đồ nguyên lý công tơ 3 pha 2 phần tử 73  Sơ đồ lắp đặt - Công tơ điện 3pha 2 phần tử trực tiếp. - Công tơ điện 3pha 3 phần tử trực tiếp. Hình 6.11: Sơ đồ nguyên lý công tơ 3 pha 3 phần tử C A B N Phụ tải 3pha Hình 6. 12_ Sơ đồ đấu dây công tơ 3pha 2 phần tử KW. h UN3f B A 1 2 3 4 5 C 6 7 8 Phụ tải B C A 74  Lắp đặt công tơ 3 pha trực tiếp. Bước 1: Chọn và kiểm tra công tơ điện, máy biến dòng. - Chọn công tơ điện: xem mục 3.7. - Chọn máy biến dòng. - Kiểm tra công tơ điện và máy biến dòng: Dùng VOM xác định cuộn dòng, cuộn áp và đo thông mạch. Bước 2: Cố định công tơ. - Công tơ điện thường được lắp đặt trong tủ điện hoặc trên bảng điện và được cố định bằng một đinh ốc. - Đặt đúng tư thế, thuận tiện cho việc đấu dây. - Công tơ điện phải treo thẳng đứng không nghiêng về các hướng > 30. Bước 3: Đấu dây - Theo sơ đồ 6.12. Nếu tính theo chân đấu dây từ trái sang phải thì chân số lẻ là đầu nguồn vào (1, 3, 5 đấu dây pha, 7 đấu trung tính), chân số chẳn là các dây đấu ra tải (2, 4, 6, 8). Hình 6.13: Sơ đồ đấu dây công tơ 3pha 3 phần tử KW.h B 1 2 3 4 6 7 8 Phụ tải C A 5 9 N 10 11 75 - Vặn chặt các vít đấu dây để tiếp xúc tốt. - Vỏ công tơ phải được nối đất. Bước 4: Kiểm tra mạch điện - Kiểm tra bằng mắt: quan sát các thiết bị và dây đấu. - Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM đo giữa các đầu dây nguồn phải có 1 giá trị điện trở gần bằng điện trở phụ tải. nếu kim đồng hồ về 0 thì bị ngắn mạch. Bước 5: Cấp nguồn thử. Cấp nguồn quan sát công tơ chạy và đọc giá trị hiện thị. 4.2. Lắp đặt đồng hồ đo điện năng 3 pha gián tiếp 4.2.1. Các thông số kỹ thuật của công tơ điện 3 pha gián tiếp Cách đọc các thông số trên công tơ điện 3pha gián tiếp. Hình 6.14: Mặt công tơ điện 3pha gián tiếp - Các thông số định mức đọc giống đồng hồ 3pha trực tiếp. chỉ khác các thông số sau. - Lắp qua máy biến dòng điện (TI). - Cách đọc chỉ số công tơ: Ví dụ công tơ lắp qua máy biến dòng TI có tỷ số biến dòng 100/5 mà chỉ số công tơ hiện thị 12345 KW.h Số điện năng tiêu thụ thực = Số chỉ công tơ x Tỷ số biến dòng = 12345x100/5 = 246890 KW.h 76 4.2.2. Lựa chọn công tơ 3 pha gián tiếp Khi mua công tơ điện trước tiên phải quan sát công tơ phải còn mới, có kẹp chỉ, có phiếu kiểm định của cơ quan có thẩm quyên (điện lực) và hộp số đang ở vị trí số 0. Các thông số kỹ thuật: - Dòng điện định mức: Iđm  Ittpt - Điện áp định mức: Uđm  Ulđ - Tần số: fđm = flđ Chủng loại: + Công tơ 3 pha trực tiếp hoặc công tơ 3 pha gián tiếp + Công tơ 3 pha 2 phần tử hoặc 3 phần tử. 4.2.3. Các bước lắp đặt công tơ điện 3 pha gián tiếp  Sơ đồ lắp đặt công tơ điện 3pha gián tiếp. - Sơ đồ lắp đặt công tơ điện 3pha 2 phần tử gián tiếp.  Sơ đồ lắp đặt công tơ điện 3pha 3 phần tử gián tiếp. Hình 6.15: Sơ đồ đấu dây công tơ 3pha 2 phần tử gián tiếp KW.h B 1 2 3 4 5 6 7 Phụ tải C A 8 77 Hình 6.16: Sơ đồ lắp đặt công tơ 3 pha 3 phần tử gián tiếp 3.6. Lắp đặt công tơ 3 pha gián tiếp Bước 1: Chọn và kiểm tra công tơ điện. - Chọn công tơ điện: xem mục 3.7 - Kiểm tra công tơ điện: Dùng VOM xác định cuộn dòng, cuộn áp và đo thông mạch. Bước 2: Cố định công tơ. - Công tơ điện thường được lắp đặt trong tủ điện hoặc trên bảng điện và được cố định bằng một đinh ốc. - Đặt đúng tư thế, thuận tiện cho việc đấu dây. - Công tơ điện phải treo thẳng đứng không nghiêng về các hướng > 30. Bước 3: Đấu dây - Theo sơ đồ 6.14. Nếu tính theo chân đấu dây từ trái sang phải thì chân số 2, 5, 8, 10 là đầu nguồn vào (2, 5, 8 đấu dây pha, 10 đấu trung tính), chân số 1 và 3; 4 và 6; 7 và 9 lần lượt đấu vào 3 cuộn thứ cấp của các biến dòng, chân số 11 đấu dây trung tính ra tải. - Vặn chặt các vít đấu dây để tiếp xúc tốt. - Vỏ công tơ và máy biến dòng phải được nối đất. 78 Bước 4: Kiểm tra mạch điện - Kiểm tra bằng mắt: quan sát các thiết bị và dây đấu. - Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM đo giữa các đầu dây nguồn phải có 1 giá trị điện trở gần bằng điện trở phụ tải. nếu kim đồng hồ về 0 thì bị ngắn mạch. Bước 5: Cấp nguồn thử. Cấp nguồn quan sát công tơ chạy và đọc giá trị hiện thị. Ý nghĩa của một số ký hiệu trên dụng cụ đo tương tự. TT KKKÝ HIỆU Ý NGHĨA CÁC KÝ HIỆU 1 Cơ cấu đo kiểu từ điện 2 Cơ cấu đo kiểu điện từ 3 Cơ cấu đo kiểu điện động 4 Cơ cấu đo kiểu cảm ứng 5 Kiểu đặt thẳng đứng 6 Kiểu đặt nằm 7 Kiểu đặt nghiêng 1 góc 60o 8 Cấp độ chính xác Câu hỏi bài tập: 6.1. Công tơ điện dùng để làm gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tơ điện 1 pha? 6.2. Có mấy loại công tơ điện, tải sao lại phải sử dụng công tơ điện 3 pha gián tiếp? 6.3. Các bước lắp đặt công tơ điện? 600 0.5 or 0.5 79 Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải nắm được cấu tạo và nguyên lý đo của công tơ điện. - Sinh viên phải đọc, hiểu được các ký hiệu trên mặt công tơ điện - Sinh viên phải lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và đọc đúng kết quả đo điện năng đúng yêu cầu kỹ thuật. 80 BÀI 7: ĐO ĐIỆN TRỞ Giới thiệu: Điện trở là đại lượng điện rất quan trọng, để kiểm tra tình trạng của thiết bị thì việc xác định giá trị điện trở là không thể thiếu được. Điện trở được chia ra thành 3 loại, mỗi loại được đo bằng mỗi thiết bị khác nhau. Bài 07 trình bày nguyên lý và cách sử dụng các loại thiết bị đo điện trở. Mục tiêu: - Phân loại được điện trở. - Lựa chọn được chính xác các loại đồng hồ đo điện trở đối với điện trở cần đo. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Phân loại điện trở Có nhiều cách phân loại điện trở. Dưới đâu là cách phân loại thông dụng trong kỹ thuật đo. Phân loại dựa vào giá trị điện trở ta phân ra thành ba nhóm: + Điện trở giá trị nhỏ: là các điện trở có giá trị R < 1Ω; + Điện trở giá trị trung bình: là các điện trở có giá trị là 1Ω ≤ R < 0,1 MΩ + Điện trở giá trị lớn: là các điện trở có giá trị R ≥ 0,lMΩ 2. Các loại đồng hồ đo điện trở 2.1.Đo điện trở bằng ôm kế Ôm mét là đồng hồ dùng để đo điện trở giá trị trung bình 1Ω ≤ R < 0,1MΩ. 81 Hình 7. 1: Đồng hồ ôm kế Nguyên lý của ôm kế: xuất phát từ định luật Ôm . Nếu giữ cho điện áp U không thay đổi thì dựa vào sự thay đổi dòng điện qua mạch khi điện trở thay đổi có thể suy ra giá trị điện trở cần đo. Cụ thể nếu dùng mạch đo dòng điện được khắc độ theo điện trở R thì có thể trực tiếp đo điện trở R. Trên cơ sở đó người ta chế tạo các ôm kế đo điện trở. - Phân loại ôm kế: phụ thuộc vào cách sắp xếp sơ đồ mạch đo của ôm kế có thể chia ôm kế thành hai loại: Ôm kế nối tiếp và Ôm kế song song. 2.2. Đo điện trở bằng cầu điện trở. Cầu điện trở dùng để đo điện trở với độ chính xác cao, cầu điện trở gồm 2 loại: cầu đơn và cầu kép. Hình 7.2: Cầu đo điện trở U R I  82 2.3. Đo điện trở cách điện bằng Megaom Mê gôm mét là dụng cụ đo xách tay được dùng rỗng rãi để đo điện trở lớn R > 0.1M như: + Điện trở cách điện fa – fa; fa – vỏ của động cơ, máy phát điện, máy biến áp động lực.. Các bộ phận chính của megaom - Megaom nguồn dung MF quay tay: 1. tay quay máy phát 2. Jack cắm dây. 3. thang đọc. - Megommet nguồn dung Pin: 1. Thang đọc 2. Kim chỉ 3. Power on 4. Bettery check 6 7 2 1 3 4 5 Hình 7.4: Megommet nguồn dùng Pin 1 2 3 Hình 7.3: Megaom nguồn dùng MF quay tay 83 5. Press and turn for continuous 6. Movement zero 8. Jack cắm dây Các bước đo điện trở bằng Megaom. Bước 1: Kiểm tra PIN. Nhấn nút Battery check kiểm tra PIN. Nếu đèn Battery check sáng tốt thì pin tốt, nếu đèn Battery check sáng yếu là phải thay pin. Bước 2: Thực hiện đo. - Cắm dây đỏ vào chân LINE, cắm dây đen vào chân EARTH của đồng hồ. - Kẹp 2 đầu dây đo vào 2 vị trí cần đo điện trở (kẹp chắc chắn, tiếp xúc tốt) - Nhấn nút TEST, xoay giử. - Đọc kết quả đo ở vạch Ω. Giá trị đo được = Giá trị đọc. Hình 7.5: Đo điện trở bằng Mê ga ôm Chú ý: - Không nên giữ nút press quá lâu vì giữ lâu đồng hồ sẽ nhanh hêt Pin - Khi đo không chạm tay vào vị trí không cách điện của que đo. - Đối với một số loại MΩ còn có thể đo được điện áp AC 84 2.4. Đo điện trở nối đất Điện trở nối đất là tên gọi tắt của điện trở cực nối đất của hệ thống nối đất. Điện trở nối đất thường nhỏ hơn 10 (Ω), tùy vào từng hệ thống nối đất. Để đo điện trở nối đất ta phải sử dụng Ohm kế đo điện trở nối đất (đồng hồ đo điện trở đất). Ohm kế có thể là 3 điện cực hoặc 4 điện cực. Hình 7.6: Đồng hồ đo điện trở đất 2.4. 1. Sơ đồ kiểm tra điện trở tiếp đất Hình 7.7: Sơ đồ đo điện trở tiếp đất E nối đến cực tiếp đất cần đo. P, C - Các điểm nối đến các điện cực đo thử 2.4.2. Các bước đo điện trở đất. Bước 1: Kiểm tra PIN. - Chuyển núm chuyển mạch về Battery check. - Nhấn nut kiểm tra PIN. Nếu kim vượt qua vạch battery good là pin tốt, nếu kim nằm dưỡi vạch battery good là phải thay pin. d l I1 E1 E2 I2 E P C 85 Bước 2: Chuẩn bị. - Cắm 3 dây đo xanh, vàng, đỏ vào 3 chân E(xanh), P(vàng), C(đỏ) đồng hồ. - Dây P và dây C kẹp vào 2 điện cực tiếp đất giả. Được cắp vào 2 vị trí đất khác nhau theo quy định của đồng hồ. - Dây E được kẹp vào điện cực nối đất cần đo. Bước 3: Thực hiện đo. - Chuyển núm chuyển mạch về EARTH VOLTAGE. Nhấn nút test - Chuyển núm chuyển mạch về vùng Ω. Nhấn nút test. - Đọc kết quả đo: kết quả đo được được hiện thị trên mặt đồng hồ kèm theo đơn vị. - Chuyển 2 điện cực nối đất giả P và C sang 2 vị trí khác. Tiếp tục đo kiểm tra lại điện trở đất ở vị trí khác tương tự vị trí đầu. Câu hỏi bài tập: 7.1. Phân loại điện trở theo giá trị? Nêu tên các loại thiết bị đo điện trở? 7.2. Các loại đồng hồ đo điện trở? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải nắm được cách phân loại điện trở và sử dụng thiết bị đo hợp lý đối với từng loại điện trợ. - Sinh viên phải lựa chọn đúng thiết bị đo điện trở phù hợp với từng loại điện trở cân đo và được các loại đồng hồ đo điện trở. 86 BÀI 8: SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG Giới thiệu: Đồng hồ vạn năng (VOM) là dụng cụ đo lường không thể thiếu được đối với người thợ điện. Bài 08 trình bày các bộ phận chính, nguyên lý tổng quát và cách sử dụng VOM để đo điện áp một chiều, xoay chiều, điện trở, kiểm tra diode, kiểm tra tủ điên. Mục tiêu: - Trình bày được các bộ phận chính và nguyên lý tổng quát của VOM. - Sử dụng thành thạo VOM để đo điện áp, điện trở và kiểm tra Diode, Tụ điện - Bảo quản an toàn tuyệt đối VOM khi sử dụng cũng như lưu trữ. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sang tạo, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Công dụng và phân loại đồng hồ vạn năng 1.1. Công dụng Đồng hồ vạn năng hay còn gọi là VOM (Volt meter – Omh – Mili Amper meter) là thiết bị dùng để đo điện áp, điện trở và dòng điện một chiều có giá trị nhỏ. 1.2. Phân loại. Hình 8.1: Một số VOM thường gặp 87 2. Các bộ phận chính của VOM 2.1. Các bộ phận chính trên mặt đồng hồ VOM: 1. Mặt đồng hồ: 2. Nút điều chỉnh cơ khí: dùng để chỉnh kim về 0 khi đo điện áp, dòng điện 3. Nút điều chỉnh điện khí: dùng chỉnh kim về 0 khi đo điện trở. 4. Núm chuyển mạch: chuyển mạch về thang đo phù hợp với đại lượng đo. 5. Chân cắm dây dương: dùng cắm que đỏ đồng hồ. 6. Chân cắm dây âm: dùng cắm que đen đồng hồ. 7. Thang đo: chỉ vị trí các đại lượng đo và các mức của đại lượng đo. 12 5 2030 50 100 200 50 0 150100 0 3020 DCV ACV  DCmA 1000 250 50 10 0.5 0.1 1000 250 2.5 50 10 X1 X10 X100 X1k X10k 50A 2.5 25 250 0 ADJ OUTPUT N P - + COM  AC 10V ACV  0DCV.A AC 10V hFE ICEO LV dB dB LV ) V ( LI ) A.mA ( DER EE DE-360TRE 1 2 3 4 56 7 8 9 10 OFF 10 150mA 15mA 1.5mA 150 hFE DC 20k /VAC 9k /V DC 1000V 20M  INPUT 50 10 200 40 2508 50 64 2 0 10 1k 2k  Hình 8. 2: Mặt trước của VOM 88 8. Cọc OUTPUT: dùng cắm que đo cường độ âm thanh. 9. Kim chỉ thị: chỉ giá trị đo. 10. Thang đọc: đọc giá trị đo được. 2.2. Cấu tạo chung: Cấu tạo chính của VOM cơ cấu đo từ điện, có kèm theo bộ chỉnh lưu để có thể đo được cả lượng xoay chiều và một chiều. - Có nhiều Rs mắc song song để tạo thành ampemet có nhiều thanh đo. - Có nhiều Rp mắc nối tiếp tạo thành sơ đồ vonmet có nhiều thang đo. - Có nhiều điện trở phụ khác nhiều cỡ và một biến trở phân dòng để tạo thành một ommet có nhiều thang đo. - Có một số VOM khác còn lắp thêm các mạch đo dB, đo nhiệt độ, đo dòng transitor Để đo được các đại lượng trên trên VOM có một bộ chuyển mạch. Khi đo đại lượng nào thì chuyển núm chuyển mạch về vị trí thang đo đó. 3. Sử dụng thang đo, thang đọc 3.1. Cách sử dụng thang đo Thang đo VOM thường có 4 vùng cơ bản sau: Hình 8.3: Thang đo 89 Vùng đo điện áp xoay chiều (ACV): Dùng để đo điện áp xoay chiều. Vùng này có các thang đo khác nhau (thường có 4 thang đo 10, 50, 250, 1000). Khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý. Vùng đo điện áp xoay chiều (DCV): Dùng để đo điện áp một chiều. Vùng này có các thang đo khác nhau (thường có 7 thang đo 0.1, 0.4, 2.5, 10, 50, 250, 1000). Khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý. Vùng đo điện trở (Ω): Dùng để đo điện trở, kiểm tra diode, kiểm tra tụ điện, kiểm tra transitor, ... Vùng này có các thang đo khác nhau (thường có 5 thang đo x1Ω, x10Ω, x100Ω, x1KΩ, x10KΩ,). Khi đo điện trở có giá trị nhỏ ta sử dụng thang đo có giá trị nhỏ, Khi đo điện trở có giá trị lớn ta sử dụng thang đo có giá trị lớn. Đối với thang đo x1KΩ, x10KΩ sử dụng pin 9V còn thang đo khác sử dụng pin 1.5V. Vùng thang đo dòng điện (DcmA): dùng để đo dòng điện một chiều. Đối với vùng thang đo này thường VOM chỉ đo được dòng điện DC nhỏ (thường 0.25A), chỉ phù hợp đo ở các mạch điện tử, không phù hợp đo dòng trong điện công nghiệp. 3.2. Cách đọc thang đọc trên mặt đồng hồ  Cách đọc kết quả đo trên mặt đồng hồ. Hình 8. 4: Cách đọc kết quả đo trên thang đọc VOM 12 5 2030 50 100 200 50 0 150100 0 3020  AC 10V ACV  0DCV.A AC 10V 10 50 10 200 40 2508 50 64 2 0 10 1k 2k  A B C Thang đọc ohm () 90 Bảng hướng dẫn đặt thang đo hợp lý và đọc thang đọc hợp lý Đại lượng đo Thang đo Thang đọc DC volt DC 0,1V 0,5V 2,5V 10V 50V 250V 1000V B 10 B 50 B 250 B 10 B 50 B 250 B 10 AC volt AC 10V 50V 250V 1000V C 10 B 50 B 250 B 10 Ohm  A 4. Đo điện áp 4.1.Đo điện áp xoay chiều (ACV) Bước 1: - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm, - Chỉnh kim về 0 (nếu cần). - Chuyển núm chuyển mạch về vùng AC.V với thang đo hợp lý. Bước 2: Cắm hai que đo vào hai cực của nguồn điện Bước 3: Đọc kết quả đo được trên thang đọc Chú ý: Đối với nguồn điện chưa biết trị số thì ta để thang đo ở vị trí lớn nhất (1000V) để tránh hư hỏng đồng hồ và sau đó ta mới chỉnh thang đo xuống sao cho khi đo kim lên quá 2/3 thang đọc thì kết quả đo là chính xác nhất. Ví dụ: Đo điện áp xoay chiều 220V. Chuyển núm thang đo về 250V.AC 91 Hình 8. 5: Đo điện áp xoay chiều Hình 8. 6: Cách đọc kết quả đo 92 )(220220 250 250 Vgiatridoc thangdoc thangdo ketqua  Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm thang đo đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp xoay chiều (ACV), nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay! Hình 8.7: Đặt thang đo sai khi đo điên áp 2.2. Đo điện áp một chiều (DCV) Bước 1: - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm, - Chỉnh kim về 0 ( nếu cần). - Chuyển núm thang đo về vùng thang đo DCV với thang đo điện áp một chiều hợp lý hợp lý. Bước 2: Cắm que đỏ vào cực dương của nguồn điện, cắm que đen vào cực âm của nguồn điện. Bước 3: Đọc kết quả đo được trên thang đọc 93 Ví dụ: Đo điện áp một chiều 200V Chuyển thang đo đồng hồ về 250 DC.V Hình 8. 8: Đo điện áp một chiều Hình 8.9: Cách đọc kết quả đo 94 )(200200 250 250 Vdoctrigia docthang dothang quaket  Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm thang đo đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DCV) nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay !! Hình 8.10: Sai hỏng khi sử dụng đồng hồ 5. Đo điện trở Bước 1: Chuẩn bị đo. - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm, - Chuyển núm thang đo về vùng thang đo Ω với thang đo điện trở hợp lý. Bước 2: Chỉnh kim về 0. Chập hai que đo với nhau rồi chỉnh nút điện khí để kim đồng hồ về vị trí 0 bên phải mặt đồng hồ. Bước 3: Thực hiện đo và đọc kết quả. - Đặt 2 que đo vào 2 đầu của điện trở. - Đọc kết quả đo được ở thang đọc điện trở theo công thức Kết quả đo được = Thang đo x Giá trị đọc 95 Chú ý: Bước 2, nếu kim không về 0 thường do pin bị yếu. Nếu thang đo x1KΩ, x10KΩ do pin 9V yếu, còn thang đo khác sử dụng pin 1.5V yếu. Ví dụ: Thực hiện đo điện trở sau? Chuyển núm thang đo về vùng đo Ω. Kiểm tra thang đo hợp lý (x10Ω), chập 2 que đo với nhau, chỉnh kim về 0. Hình 8.11: Kết quả khi đo điện trở bóng đèn Hình 8.12: Đọc kết quả đo điện trở Kết quả đo = 100 27 = 2.7 (K) 96 Chú ý: - Trước khi đo điện trở phải chỉnh kim về 0, khi chuyển thang đo điện trở khác thì cũng phải chỉnh kim về 0 trước khi đo. - Không được đồng thời chạm 2 tay vào phần kim loại của 2 que đo khi để thang đo 1xKΩ và 10xKΩ. - Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim ở vị trí dê đọc kết quả sẽ có độ chính xác cao nhất. 6. Kiểm tra diode Diode là linh kiện bán dẫn dùng để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Nên nó chỉ dẫn theo một chiều. Chuyển núm thang đo của động hồ về vùng đo điện trở. Áp 2 que đo vào 2 đầu của diode rồi đảo ngược que đo lại nếu: - Trường hợp một lần đo kim lên và một lần kim không lên thì diode còn tốt - Trường hợp 2 lần đo kim đều không lên thì diode bị đứt tiếp giáp. - Trường hợp 2 lần đo kim đều lên vị trí 0 thì diode đã bị xuyên thủng. Cách xác định cực Diode: Dùng VOM, ta biết “-” của pin là “+” của đồng hồ và “+” của pin là “-” của đồng hồ. Để thang đo điện trở, 1 lần đo thấy kim ở vị trí vô cùng sau đó đảo que đo thấy kim lên gần về trí 0. Lúc này, que đen áp vào cực nào thì cực đó là Anod và que đỏ áp vào cực nào thì cực đó là Katod 7. Kiểm tra tụ điện. 10F 50V Hình 8.13: Hình ảnh diode Hình 8.14: Hình ảnh tụ điện 97 Dùng đồng hồ VOM, chuyển nút xoay về thang đo Ω (Nếu tụ điện có điện dung lớn ta để thang đo nhỏ. Nếu tụ điện có điện dung nhỏ thì ta để thang đo lớn). Sau đó dùng 2 que đo áp vào 2 cực của tụ điện: - Nếu thấy kim lên rồi trở về và ta tiếp tục đảo 2 ngược lại 2 que đo áp vào 2 cực của tụ điện cũng thấy kim lên rồi trở về thì ta nói tụ đó còn tốt. - Nếu kim lên rồi ít hoặc kim không lên hoặc kim lên trở về lưng chưng không về 0 thì ta nói tụ bị khô. - Nếu kim lên ở vị trí 0 và không trở về thì ta nói tụ đã bị xuyên thủng. 8. Đo dòng điện một chiều:(AC.mA) - Phương Pháp đo: Dùng VOM, cắm que đo vào lỗ dương, que đen vào lỗ âm. Chuyển nút thang đo về vùng đo dòng điện DC.mA với thang đo hợp lý. Đặt que đỏ vào đầu dương nguồn, que đen vào đầu còn lại của tải. đọc giá trị đo được theo công thức sau: Giá trị đo được = (thang đo/ thang đọc)* giá trị đọc - Đối với VOM dòng điện chỉ đo được trong các mạch điện tử còn dòng điện trong công nghiệp thường không đo được vì trong công nghiệp thường dòng lớn. Câu hỏi bài tập: 8.1. Đồng hồ vạn năng là gì, công dụng của nó? 8.2. Các bước đo điện áp bằng VOM? 8.3. Các bước đo điện trở bằng VOM? 8.4. Các bước kiểm tra diode và tụ điện bằng VOM? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải nắm được các bước đo điện trở, điện áp, dòng điện và cách kiểm tra diode, tụ điện bằng VOM. - Sinh viên phải đo được đo điện trở, điện áp, dòng điện và cách kiểm tra diode, tụ điện bằng VOM. 98 BÀI 9: SỬ DỤNG AMPE KÌM Giới thiệu: Ta biết rằng đồng hồ VOM không đo dòng điện AC được. Vậy đê đo dòng điện AC thi ta dùng thiết bị nào? Bài 9 trình bày công dụng, các bộ phận chính và phương pháp sử dụng đồng hồ Ampe kìm Mục tiêu: - Trình bày được các bộ phận chính và nguyên lý tổng quát của Ampe kìm - Sử dụng thành thạo Ampe kìm để đo dòng điện, điện áp, điện trở. - Bảo quản an toàn Ampe kìm khi sử dụng cũng như lưu trữ. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sang tạo, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Công dụng và phân loại Ampe kìm Công dụng: Ampe kìm là thiết bị dùng để đo dòng điện AC, ngoài ra Ampe kìm còn có thể đo được điện áp, điện trở Phân loại: Ampe kìm được chia thành 2 loại: ampe kìm hiện thị kim (analog clamp meter) và ampe kìm hiện thị số (digital clamp meter). 2. Các bộ phận chính trên Ampe kìm Ampe kìm phần chính là một máy biến dòng và cơ cấu đo từ điện, ngoài ra có thêm một bộ phận chuyển đổi để chuyển mạch khi đo điện áp và điện trở.  Ampe kìm kim: 1. Inductive jac: đầu cảm ứng 2. Snap switch: công tắc nhấn 3. Range rotary selecter: núm xoay chọn chế độ đo và thang đo 4. Zero Adjustment screw: núm điều chỉnh cơ khí ( chỉnh kim về 0 trước khi đo điện áp và dòng điện) 5. Pointer luck switch: khóa kim 6. Zero OMH adjust knob: núm điều chỉnh điện khí (khi đo điện trở) 99 7. Pointer: kim chỉ. 8. Meter seale plate: thang đọc. 9. Jacket ried black: chân cắm dây đen. 10. Jacket ried red: chân cắm dây đỏ. 11. Thang đo:  Ampe kìm số: 1. Inductive jac: đầu cảm ứng. 2. Snap switch: công tắc nhấn. 3. Range rotary selecter: núm xoay chọn thang đo. 4. luck switch: khóa kết quả đo. 5. Mặt đọc kết quả đo. 6. Jacket ried black: chân cắm dây đen. 7. Jacket ried red: Chân cắm dây đỏ. 8. Thang đo. 1 2 7 3 5 4 6 8 9 10 Hình 9.1: Ampe kìm kim 11 100 3. Sử dụng thang đo, thang đọc 3.1. Cách sử dụng thang đo Đối với ampe kìm cũng có các vùng thang đo giống như VOM. Chỉ khác ở đây là vùng đo dòng điện của ampe kìm rộng hơn nhiều so với VOM. Vì mục đích chính của ampe kìm là đo dòng điện. Hình 9. 3 Thang đo 1 4 5 6 7 3 Hình 9.2: Ampekim số 8 2 101 - Vùng đo dòng điện xoay chiều (AC.A): Dùng đề đo dòng điện xoay chiều. Vùng này có các thang đo khác nhau, khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý. - Vùng đo điện áp xoay chiều (AC.V): Dùng đề đo điện áp xoay chiều. Vùng này có các thang đo khác nhau tuy vào từng loại ampe kìm khác nhau. Khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý. - Vùng đo điện áp một chiều (DC.V): Dùng đề đo điện áp một chiều. Có loại ampe kìm không có vùng thang đo này. - Vùng đo điện trở (Ω): Dùng để đo điện trở. Đối với ampe kìm thường chỉ đo được mức điện trở trung bình nhỏ. Ngoài ra thang đo này có thể sử dụng kiểm tra diode, tụ điện, transitor... 3.2. Cách đọc thang đọc trên mặt đồng hồ  Đối với ampe kìm số: giá trị đo được bằng giá trị số hiện thị.  Đối với ampe kìm kim: thường có 3 vạch đọc chính. - Vạch A: Dùng đọc khi đo dòng điện (Đọc tương tự VOM). - Vạch V: Dùng đọc khi đo điện áp (Đọc tương tự VOM). - Vạch Ω: Dùng đọc khi đo điện trở. (Đọc tương tự VOM) Chú ý: màu của vạch đọc thường tương ứng với màu của thang đo. 4. Đo dòng điện bằng Ampe kìm Bước 1: Chọn thang đo. Hình 9.4: Thang đọc 102 Chuyển núm chuyển mạch Range rotary selecter về vùng AC.A với thang đo hợp lý. Bước 2: Thực hiện đo. - Ấn công tắc Snap switch để mở đầu cảm ứng Inductive jac. - Kẹp dây điện cần đo dòng vào trong đầu Inductive jac. Hình 9.5: Cách sử dụng ampe kìm đo dòng điện - Ấn khóa giử kim (hoặc số). Bước 3: Đọc giá trị đo - Đối với Ampe kìm kim: giá trị đo dòng điện đọc ở vạch “A” và bằng: - Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc. Chú ý: - Thang đo hợp lý là thang đo có giá trị lớn hơn gần nhất với giá trị dòng điện cần đo. 103 - Khi đo dòng điện không được kẹp cùng lúc nhiều dây mà chỉ được kẹp một dây cần đo dòng, dây đo phải nằm trong lòng mỏ kìm và mỏ kìm phải khép kín mạch từ. - Không để thang đo dòng điện để đo điện áp, nếu sai đồng hồ sẽ hỏng ngay. 5. Một số chức năng khác của Ampe kìm 5.1. Đo điện áp Bước 1: Chuẩn bị đo. - Cắm que đỏ vào Jacket ried red que đen vào Jacket ried black. - Chuyển núm Range rotary selecter về vùng AC.V or DC.V với thang đo hợp lý. Bước 2: Thực hiện đo. Cắm hai que đo vào hai cực của nguồn điện. Đối với đo điện áp DC thì que đỏ phải cắm vào cực “+”, que đen phải vào cực “”. Bước 3: Đọc kết quả. - Đối với Ampe kìm kim: giá trị đo dòng điện đọc ở vạch “V” và bằng: - Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc. 5.2. Đo điện trở Bước 1: Chuẩn bị đo. - Cắm que đỏ vào Jacket ried red que đen vào Jacket ried black - Chuyển núm thang đo về vùng thang đo Ω với thang đo điện trở hợp lý, .- Chỉnh kim về 0: chập hai que đo, chỉnh nút điện khí để kim đồng hồ về vị trí 0 bên phải mặt đồng hồ. Bước 2: Thực hiện đo. Cắm 2 que đo vào 2 đầu của điện trở, đạm bảo tiếp xúc tốt. Bước 3: Đọc kết quả. - Đối với Ampe kìm kim: giá trị đo điện trợ đọc ở vạch “Ω” và bằng: Kết quả đo được = Thang đo*Giá trị đọc - Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc. 104 Câu hỏi bài tập: 9.1. Công dụng của ampe kim? 9.2. Các bước đo dòng điện, điện áp, điện trơ bằng ampe kìm kim vá ampe kìm số? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải nắm được các bước đo dòng điện, điện áp, điện trở bằng ampe kìm. - Sinh viên phải đo được đo dòng điện, điện áp, điện trở bằng ampe kìm. 105 BÀI 10: LẮP ĐẶT MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP Giới thiệu: Bài 10 trình bày cấu tạo, nguyên lý, lựa chọn và phương pháp lắp đặt máy biến điện áp (TU). Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến điện áp - Lựa chọn, lắp đặt được máy biến điện áp đúng yêu cầu kỹ thuật. - Giải thích được các ký hiệu trên máy biên điện áp. - Sử dụng và bảo quản đồng hồ đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Công dụng của máy biến điện áp Máy biến điện áp còn gọi là TU (transformer voltage) là thiết bị dùng để biến đổi điện áp thường từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ nhằm mục đích đo lường hoặc cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 2.1. Cấu tạo máy biến điện áp Máy biến điện áp còn gọi là TU (transformer voltage) thực chất là máy biến áp cách ly với cuộn sơ cấp có số vòng nhiều và cuộn thứ cấp có ít vòng. Hình 10.1: Hình dạng bên ngoài của máy biến điện áp. 106 Hình 10. 2: Cấu tạo máy biến điện áp Cấu tạo chính của máy biến điện áp gồm: - Cuộn dây: + Cuộn sơ cấp có số vòng nhiều + Cuộn thứ cấp có ít vòng. - Lõi thép: giống máy biến áp thường - Vỏ máy: giống máy biến áp thường. Máy biến điện áp được thiết kế sao cho điện áp dây quấn thứ cấp ít thay đổi khi tải thay đổi từ lúc không tải đến đầy tải (tải định mức). 2.2. Nguyên lý làm việc của máy biến điện áp Tương tự máy biến áp cách ly. Hình 10. 3: Nguyên lý của máy biến điện áp. - Trạng thái làm việc của TU gần như không tải vì chúng làm việc với những thiết bị có tổng trở lớn (Volt kế, cuộn áp Wat kế, cuộn áp rơle bảo vệ. . .). 107 - TU trong đo lường hầu hết là máy biến áp giảm áp. Chúng được thiết kế để làm giảm điện áp cuộn thứ cấp xuống còn khoảng 100V hay 100/√3 V, không kể điện áp sơ cấp định mức là bao nhiêu. - TU thường dùng phục vụ cho đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa. 3. Các thông số chính và cách lựa chọn TU 3.1. Các thông số chính- Tỷ số biến áp - Dòng điện định mức - Tần số định mức - Công suất định mức - Cấp chính xác 3.2. Lựa chọn máy biến điện áp Tuy theo mục đích sử dụng vào việc đo lường, bảo vệ role hay tự động hóa mà ta chọn TU phù hợp. - Công suất sử dụng (VA). - Điện áp định mức sơ cấp U1 (KV): UTU ≥ Uđm Mạng. - Tỷ số biến áp: kt = U1 / U2 + Điện áp sơ cấp (U1 ) của TU thường là 6, 10, 35, 110, 220, 500KV. + Điện áp thứ cấp (U2 ) của TU theo tiêu chuẩn là 100(V) hay 100/√3 (V). - Dãy tần số hoạt động: ở VN tần số điện công nghiệp là 50Hz. 4. Lắp đặt máy biến điện áp Bước 1: Chọn và kiểm tra. - Chọn TU: xem mục 3. - Kiểm tra: Dùng VOM đo điện trở và xác định cuộn sơ cấp và thứ cấp. Bước 2: Cố định TU. - Đặt đúng tư thế, thuận tiện cho việc đấu dây. - Chắc chắn, thẳng đứng. Bước 3: Đấu dây - Hai đầu cuộn thứ cấp đấu vào vôn kế (cuộn áp rơ le, ); hai đầu dây cuộn sơ cấp đấu vào lưới điện. - Vặn chặt các vít đấu dây để tiếp xúc tốt. 108 - Vỏ TU phải được nối đất. - Khi sử dụng máy TU cần chú ý không được nối tắt mạch thứ cấp vì sẽ gây sự cố ngắn mạch lưới điện ở sơ cấp. Bước 4: Kiểm tra mạch điện, cấp nguồn thử. - Kiểm tra: + Kiểm tra bằng mắt: quan sát bằng mắt + Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu sơ cấp và 2 đầu thứ cấp kìm đồng hồ phải chỉ giá trị R bằng điện trở cuộn sơ cấp và thứ cấp của TU. Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch, kim không lên thì bị hở mạch. - Cấp nguồn quan sát vôn kế và đọc giá trị đo của vôn kế rồi tính giá trị điện áp đo. Câu hỏi bài tập: 10.1. Đặc điểm khác nhau giữa máy biến điện áp với máy biến áp thong thường. Công dụng của máy biến điện áp? 10.2. Các bước lắp đặt máy biến điện áp? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải hiểu được công dụng của máy biến điện áp và các ký hiệu trên máy biến điện áp. - Sinh viên phải lựa chọn, kiểm tra và lắp đặt được máy biến điện áp. 109 BÀI 11: LẮP ĐẶT MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN Giới thiệu: Bài 11 trình bày công dụng, cấu tạo, nguyên lý, lựa chọn và lắp đặt máy biến dòng điện. Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến dòng điện - Lựa chọn, lắp đặt được máy biến dòng điện đúng yêu cầu kỹ thuật. - Giải thích được các ký hiệu trên máy biên dòng điện. - Sử dụng và bảo quản đồng hồ đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc. Nội dung: 1. Công dụng của máy biến dòng điện Máy biến dòng điện hay TI (transformer current) là thiết bị dùng để chuyển đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ nhằm mục đích đo lường hoặc cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 2.1. Cấu tạo máy biến dòng điện . Hình 11.1: Hình ảnh máy biến dòng 110 Máy biến dòng được thiết kế để giảm dòng điện thứ cấp xuống còn 5A hoặc 1A không phụ thuộc vào dòng điện sơ cấp bằng bao nhiêu. Cấu tạo máy biến dòng: Máy biến dòng thực chất là máy biến áp cách ly với: - Cuộn dây: + Cuộn sơ cấp có số vòng dây ít tiết diện lớn (thường chỉ được quấn một vòng dây hoặc sử dụng luôn dây cần đo làm cuộn sơ cấp ). + Cuộn thứ cấp có số vòng dây nhiều tiết diện nhỏ. - Lõi thép: được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện thường có dạng hình tròn, hai cuộn dây quấn sơ cấp và thứ cấp đặt trên lõi thép. - Vỏ máy: thường làm bằng nhựa, bọc quanh lõi thép. 2.2. Nguyên lý làm việc của máy biến dòng điện Tương tự máy biến áp cách ly. Hình 11. 3 Nguyên lý của máy biến dòng Hình 11.2: Cấu tạo máy biến dòng 111 - Trạng thái làm việc của TI ở trạng thái ngắn mạch vì chúng làm việc với các thiết bị có tổng trở rất nhỏ (Ampre kế, cuộn dòng Wat kế, cuộn dòng công tơ điện, rơle . . .). - Trong hầu hết các máy biến dòng điện thường có dòng điện ngõ ra cuộn thứ cấp là 5A cho dù dòng điện định mức sơ cấp là bao nhiêu. 3. Các thông số chính và cách lựa chọn TI 3.1. Các thông số chính của TI Hình 11. 4: Các thông số chỉnh của TI - Tỷ số biến dòng - Điện áp định mức - Tần số định mức - Công suất định mức - Cấp chính xác 3.2. Lựa chọn máy biến dòng điện - Theo điện áp định mức: Uđm.TI ≥ Uđm.Mạng - Theo dòng điện sơ cấp định mức : I1đm.TI ≥ Ilvmax - Tỷ số biến dòng: Kt = I1 / I2 112 + Thường TI có I1đm bằng 100, 150, 200, 500, 600, 1000.. (A). + Thường TI có I2đm bằng 1A hoặc 5A. - Công suất định mức (VA) - Dãy tần số hoạt động: ở VN tần số điện công nghiệp là 50Hz. 4. Lắp đặt máy biến dòng điện Bước 1: Chọn và kiểm tra. - Chọn TI: xem mục 3. - Kiểm tra: Dùng VOM đo điện trở và xác định cuộn sơ cấp và thứ cấp. Bước 2: Cố định TI. - Đặt đúng chiều, thuận tiện cho việc đấu dây. - Chắc chắn, vuông góc với mặt phẳng lắp đặt. Bước 3: Đấu dây - Theo hình 11.3. Hai đầu cuộn thứ cấp đấu vào Ampe kế (hoặc cuộn dòng công tơ điện, cuộn dòng oat kế, rơ le, ); dây cần đo được luồn vào trong biến dòng (nếu biến dòng có cuộn sơ cấp thì được đấu nối tiếp với tải). - Vặn chặt các vít đấu dây để tiếp xúc tốt. - Cuối cuộn thứ cấp TI phải được nối với đất. Chú ý: - Khi đấu 2 biến dòng trở lên thì phải đấu đúng cực tính. - Khi sử dụng máy biến dòng để cung cấp cho nhiều thiết bị thì phải mắc nối tiếp các thiết bị này với nhau. - Khi sử dụng TI cần chú ý không được để dây quấn thứ cấp hở mạch vì dòng điện từ hóa sẽ rất lớn, lõi thép bảo hòa sâu sẽ nóng lên và làm cháy dây quấn. Ngoài ra, suất điện động sẽ nhọn đầu gây nên điện áp cao đến hàng nghìn Volt ở thứ cấp dẫn đến không an toàn cho người sử dụng. Bước 4: Kiểm tra mạch điện, cấp nguồn thử. - Kiểm tra: quan sát bằng mắt - Cấp nguồn thử: quan sát ampe kế và đọc giá trị đo của ampe kế rồi tính giá trị dòng điện đo. 113 Câu hỏi bài tập: 11.1. Đặc điểm khác nhau giữa máy biến dòng điện với máy biến điện áp và máy biến áp thông thường. Công dụng của máy biến dòng điện? 11.2. Các bước lắp đặt máy biến dòng điện? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: - Sinh viên phải hiểu được công dụng của máy biến dòng điện và các ký hiệu trên máy biến dòng điện. - Sinh viên phải lựa chọn, kiểm tra và lắp đặt được máy biến dòng điện. 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Cung cấp điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật 1998. [2] Ngô Diên Tập, Đo lường và điều khiển bằng máy tính, NXB Khoa học và Kỹ thuật 1997. [3] Bùi Văn Yên, Sửa chữa điện máy công nghiệp, NXB Đà nẵng, 1998. [4] Đặng Văn Đào, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo Dục 1999. [5] Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình An toàn điện, NXB Giáo Dục 2002. [6] Nguyễn Văn Hoà, Giáo trình Đo lường các đại lượng điện và không điện, NXB Giáo Dục 2002. [7] https://www.youtube.com/ [8] www.dientuvietnam.net/ [9] [10]