Máy biến dòng là gì? Thiết bị cảm biến dòng điện hay còn gọi là CT dòng, biến dòng sơ cấp,…Chức năng của máy biến dòng là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến dòng như thế nào? Cách kết nối biến dòng với đồng hồ ampe hoặc PLC như thế nào?
Vì sao phải sử dụng máy biến dòng, mà không dùng thiết bị đo dòng trực tiếp?
Trả lời : Đối với các hệ thống điện nguồn thường có giá trị điện áp khá lớn từ 50A, 100A, 150A, 300A….1000A. Nếu ta dùng thiết bị điều khiển trực tiếp dòng điện này sẽ rất nguy hiểm.
Vì vậy đối với các dòng điện này ta dùng máy biến dòng; có tác dụng hạ dòng điện xuống mức thấp theo tiêu chuẩn 5A, 10A để thuận tiện cho việc giám sát và bảo vệ thiết bị.
Các loại máy biến dòng thường dùng
Máy biến dòng hay còn gọi là cảm biến dòng điện hoặc CT dòng [viết tắt cụm từ Current Transformer]. Chức năng của máy biến dòng là chuyển đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống dòng điện có điện áp nhỏ trị số dòng điện tiêu chuẩn 5A hoặc 10A. Dòng điện áp này an toàn cho hệ thống hiển thị và đo lường bảo vệ thiết bị khác.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy biến dòng :
Biến dòng có cấu tạo gồm một lõi thép được quấn dây đồng xung quanh hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi có dòng điện xoay chiều đi qua một dây dẫn, xung quanh nó sẽ xuất hiện điện trường. Cuộn dây sẽ cảm ứng điện trường này và xuất hiện dòng điện trong đó. Tỉ lệ này sẽ được căn cứ vào số vòng dây quấn bên trong cuộn dây biến dòng.
Các loại máy biến dòng thường được sự dụng :
- Biến dòng 100A/5A
- Biến dòng 150A/5A
- CT dòng 250A/5A
- Biến dòng 400A/5A
- Biến dòng 600A/5A
- Hoặc các loại biến dòng cao hơn như : 1000A/5A,…
Cách chọn biến dòng như thế nào?
Để chọn biến dòng sơ cấp cho đúng, cần đảm bảo các yếu tố sau :
- Dòng tải đi qua biến dòng là bao nhiêu Ampe [A]
- Chọn tiêu chuẩn dòng điện ngõ ra tương ứng với dòng đi qua thường dùng 5A hoặc 10A
- Chọn giá trị biến dòng bằng hoặc cao hơn giá trị dòng điện đi qua biến dòng
Hướng dẫn sử dụng máy biến dòng
Biến dòng sơ cấp chỉ có 2 dây ngõ ra loại dòng 5A, 10A. Cách đấu dây biến dòng với đồng hồ hiển thị khá đơn giản. Nhưng có một điều cần lưu ý, là phải chọn loại đồng hồ hiển thị ampe tương đương với biến dòng đang sử dụng nhé các bạn.
Nếu chọn loại đồng hồ hiển thị giá trị ampe lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị của biến dòng thì giá trị hiển thị sẽ sai.
Trên đồng hồ hiển thị ampe dạng cơ [xem hình bên dưới] sẽ có 2 dây phía sau đồng hồ đánh dấu [+] và [-]. Ngõ ra của CT dòng cũng có 2 đầu dây. Cách đấu dây rất đơn giản, chỉ cần đấu song song 2 đầu dây này với nhau [không cần phân biệt “+” và “-“]. Và cũng không cần cấp nguồn gì cho đồng hồ hiển thị ampe luôn nhé.
Cách đấu biến dòng với đồng hồ ampe cơ
Để đọc và điều khiển tải của động cơ thông qua PLC thì sẽ kết nối như thế nào? Như đã trình bày ở các bài viết trước. Các loại PLC, Biến Tần, hệ thống giám sát tự động Scada,…không nhận trực tiếp các tín hiệu từ biến dòng truyền về được, mà phải thông qua bộ chuyển đổi đưa tín hiệu về 4-20mA hoặc 0-10v.
Cách kết nối CT dòng với PLC [sử dụng biến dòng sơ cấp]
Xin giới thiệu đến các bạn bộ chuyển đổi tín hiệu 0-5A/0-10A ra tín hiệu 4-20mA, 0-10v. Khi sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu này, sẽ đảm bảo tín hiệu ngõ ra luôn ổn định. Do bộ chuyển đổi có tích hợp khả năng chống nhiễu cho tín hiệu 4-20mA, 0-10V.
Ứng dụng bộ chuyển đổi 0-5A sang 4-20mA
Thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi tín hiệu Z201 hãng Seneca.
- Nguồn cấp : 220V cho model Z201-H và 24Vdc cho model Z201
- Tín hiệu ngõ vào từ biến dòng 0-5A hoặc 0-10A
- Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA / 0-20mA hoặc 0-10V
- Cách ly, chống nhiễu 3 port [4000Vac] : nguồn cấp, tín hiệu đầu vào, tín hiệu ngõ ra. Điều này là sự khác biệt so với các sản phẩm của hãng khác giúp chống nhiễu đưa tín hiệu từ bộ chuyển đổi tín hiệu 0-5A sang 4-20mA Z201-1 của Seneca đưa về PLC một cách chính xác nhất.
- Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-5A sang 4-20mA được gắn trên DIN Rail nên lắp được rất nhiều thiết bị cùng lúc.
Ngày nay với sự cải tiến không ngừng của các hãng sản xuất thiết bị công nghiệp. Để việc sử dụng biến dòng trở nên dễ dàng và thuận tiện. Biến dòng analog 4-20mA là sự lựa chọn tối ưu nhất về chi phí, cũng như thi công lắp đặt.
Biến dòng Analog 4-20mA là gì?
CT dòng analog là loại biến dòng có khả năng chuyển đổi trực tiếp dòng điện đi qua biến dòng thành tín hiệu analog 4-20mA, 0-10v, hoặc Modbus mà không cần phải qua biến dòng sơ cấp kết hợp với bộ chuyển đổi tín hiệu Z201 như ở phần trên. Áp dụng cho các dòng [Ac/dc] 300A trở xuống.
Ứng dụng biến dòng analog 4-20mA
Ưu điểm của biến dòng analog là khả năng tùy chọn các dãy dòng điện [ampe] rất đơn giản thông qua các công tắc gạt trên thiết bị. Tuỳ chọn thang đo dòng khác nhau : 5A , 10A , 15 A , 20A , 25A , 30A , 35A , 40A trên cùng một biến dòng. Các dãy đo khác thông thường 50A; 100A, 150A; 300A,…
Cám ơn các bạn đã ghé website của chúng tôi.
Nguyễn Long Hội
Mobi: 0939.266.845
Email:
Web:cambiendoapsuat.vn
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cảm biến dòng điện, nguyên lý hoạt động, ứng dụng của cảm biến. Cách để đo dòng điện xoay chiều và xác định công suất của mạch bằng cảm biến dòng điện Hall SCT013 100A cùng với Arduino.
Mục lục:
Cảm biến dòng điện là gì?
Nguyên lý hoạt động của cảm biến dòng điện
Hướng dẫn sử dụng cảm biến dòng điện Hall SCT-013 100A với Arduino
1. Cảm biến dòng điện là gì?
Cảm biến dòng điện thường được gọi là máy biến dòng hoặc CT [Current Transformer], là các thiết bị phát hiện dòng điện chạy trong dây bằng cách sử dụng từ trường và tạo ra tín hiệu tỷ lệ với dòng điện đó. Tín hiệu được tạo ra có thể là điện áp, dòng điện hoặc là đầu ra kỹ thuật số [tùy thuộc vào loại cảm biến]. Tín hiệu được tạo ra sau đó có thể được sử dụng để hiển thị dòng điện đo được tỏng ampe kế, hoặc để lưu trữ, phân tích trong hệ thống thu thập dữ liệu hoặc có thể được sử dụng cho mục đích điều khiển.
Cảm biến dòng điện rất linh hoạt và có ưu điểm chính là không cần tiếp xúc với mạch để đo dòng điện xoay chiều. Nói cách khác, chúng ta không cần phải mở mạch điện mắc nối tiếp với tải mà chỉ cần cho một dây thiết bị cần giám sát qua cảm biến là đã có thể đo được dòng điện.
Các loại cảm biến dòng thông dụng hiện nay được chia làm 2 loại: split-core [lõi chia] và solid-core [lõi rắn].
- CT lõi rắn hoặc lõi vòng: là các vòng hoàn chỉnh không có khả năng mở. Do đó, cáp phải được ngắt kết nối và đặt qua cảm biến dòng lõi rắn khi lắp đặt. Các cảm biến lõi rắn cung cấp độ chính xác cao.
- CT lõi chia hoặc tách lõi: các cảm biến dòng lõi chia có thể được mở và ngắt xung quanh một dây dẫn giúp chúng dễ dàng lắp đặt hơn. Mặc dù chúng được coi là kém chính xác hơn các cảm biến dòng lõi rắn, nhưng chúng đủ chính xác để được sử dụng cho gần như tất cả các ứng dụng thực tế.
- Các cách hoạt động của cảm biến dòng điện:
– Cảm biến dòng điện trực tiếp:
Cảm biến dòng điện trực tiếp phụ thuộc vào định luật Ohm. Bằng cách đặt một điện trở shunt sắp xếp với tải hệ thống, một điện áp được tạo ra trên điện trở shunt tỷ lệ thuận với dòng tải hệ thống. Điện áp trên shunt có thể được đo bằng các bộ khuếch đại vi sai, ví dụ như các bộ khuếch đại dòng shunt. Nó thường được thực hiện cho dòng tải