Đề án

Í nghĩa về việc đo lường và thử nghiệm Ý NGHĨA CỦA VIỆC ĐO LƯỜNG VÀ THỬ NGHIỆM

I. Ý nghĩa của đo lường
Kỹ thuật đo lường là một trong những ngàng quan trọng nhất đối với sự
phát triển của khoa học kỹ thuật trong mọi ngành kinh tế quốc dân. Với trình
độ hiện nay, khả năng của kỹ thuật đo lường rất lớn mạnh và phát triển. Sau
đây là những khả năng của kỹ thuật đo lường:
- Có thể đo b
ất kỳ đại lượng vật lý nào bằng cách biến nó thành điện hoặc
bằng các thong số trong mạch điện. Rất nhiều loại chuyển đổi đo lường dựa
trên nhiều nguyên tắc khác nhau, liên kêt tất cả các ngành với ngành điện.
- Cũng có thể có phạm vi đo rất rộng, đại lượng cần đo có thể rất lớn hoặc rất
nhỏ.
- Có thể đo nh

Chương II. GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CÔNG TƠ

I. Công tơ điện một pha 1. Ổ đấu dây
2. Đế
3. Nam châm hãm
4. Khung
5. Phần tử điện áp
6. Gối đỡ trên
7. Bộ số
8. Rô to
9. Cơ cấu chống quay ngược
10. Gối đỡ dưới
Khung
Khung Công tơ bằng hợp kim nhôm. Trên Khung gá lắp các phần tử dòng, áp
cùng với Nam châm hãm, hệ thống Gối đỡ , Bộ số thường và Cơ cấu chống
quay ngược hoặc Bộ số 1 hướng.
Phần tử phát động
Phần tử phát động gồm có 1 phần tử dòng điện và 1 phần tử điện áp. Mỗi
phần tử có 1 Lõi từ và 1 Cuộn dây.
Các Lõi từ dòng và áp bằng tôn silic có đặ
c tính từ tốt, được xử lý chống gỉ.
Lõi dòng có bù quá tải bằng thép đặc biệt, có khả năng quá tải lớn.
Các cuộn dây dòng và áp cách điện cao và chống ẩm tốt.
Phần tử phát động có Cơ cấu hiệu chỉnh tải thấp và Cơ cấu hiệu chỉnh tải cảm
ứng có hiệu quả tuyến tính
Rô to
Trục rôto bằng thép không gỉ. Đĩa rôto được gắn với Trục rôto nh
ờ phương
pháp ép phun nhựa đặc biệt.
Đĩa rôto bằng nhôm có độ tinh khiết cao đảm bảo mômen quay đủ cho dải tải
rộng. Mặt phía trên đĩa Rôto có các vạch chia và cạnh bên Đĩa rôto có dấu đen
tại vị trí 0 để hiệu chỉnh và kiểm tra Công tơ.
Trục vít bằng nhựa POM (Polyacetal) lắp trên Trục rôto để dẫn động Bộ số.
Rôto tránh được những hư hại do vận chuyển theo hướng dọc tr
ục và hướng
kính bằng các cữ dừng cơ khí.
Gối đỡ trên
Gối đỡ trên (không bôi trơn): 1 bạc nhựa POM liền Trục vít (lắp trên Trục
Bộ số
Công tơ có thể được cấp với 1 trong 2 loại bộ số sau:
Bộ số thường: Các Tang trống số, Bánh gảy, Bánh răng, Bạc đỡ, Bạc chặn
bằng nhựa POM và các Trục thép không gỉ được lắp trên khung bộ số. Khung
b
ộ số bằng hợp kim nhôm tấm.
Bộ số một hướng: Bộ số một hướng có thể được 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 1 hướng, ngay cả khi Rôto của Công tơ bị quay ngược.
Các Tang trống số, Bánh gảy, Bánh răng, Bánh cóc, Cá, Bạc đỡ, Bạc chặn
bằng nhự
a POM và các Trục thép không gỉ được lắp trên Khung bộ số bằng
hợp kim nhôm tấm.
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
5mm, rộng 3mm và nét 0,8mm. Bộ số (không bôi trơn) có ma sát rất nhỏ.
II. Công tơ điện 3 pha
Cấu tạo
kiểm tra Công tơ.
Nắp Công tơ bằng nhựa PC (Polycacbonat) chống cháy hoặc nhựa Bakêlít đen
có cửa sổ kính. Cửa sổ trong suốt cho phép nhìn thấy Bộ số, Mặt số và Đĩa
Rôto.
Nắp che ổ đấu dây dài hoặc ngắn bằ
ng nhựa PC chống cháy màu đen.Sơ đồ
đấu dây Công tơ ở phía trong Nắp che ổ đấu dây.
Khung
Khung Công tơ bằng hợp kim nhôm. Trên Khung gá lắp các phần tử phát
động cùng với Nam châm hãm, hệ thống Gối đỡ, Bộ số thường và Cơ cấu
chống quay ngược hoặc Bộ số 1 hướng. Phần tử phát động
Phần tử phát động gồm loại 2 phần tử và loại 3 phần tử (theo loại Công tơ).
Mỗi phần tử phát động gồm có 1 phần tử dòng điện và 1 phần tử điện áp. Mỗi
phần tử có một Lõi từ và 1 Cuộn dây lắp trên 1 Giá đỡ bằng thép dẫn từ.
Các Lõi từ dòng và áp bằng tôn silic có đặc tính từ tốt, được xử lý chố
ng gỉ.
Lõi dòng có bù quá tải bằng một hợp kim đặc biệt, có khả năng quá tải lớn.
Các Cuộn dây dòng và áp cách điện cao và chống ẩm tốt.
Mỗi phần tử phát động đều có Cơ cấu hiệu chỉnh cân bằng mô men, Cơ cấu
hiệu chỉnh tải thấp và Cơ cấu hiệu chỉnh tải cảm ứng có hiệu quả tuyến tính.
Rô to
Trục Rôto bằng thép không gỉ. 2 đĩ
a Rôto được gắn với Trục Rôto nhờ
phương pháp ép phun nhựa đặc biệt.
Đĩa Rôto bằng nhôm có độ tinh khiết cao đảm bảo mômen quay đủ cho dải tải
rộng. Cạnh bên Đĩa Rôto có dấu đen tại vị trí 0 để hiệu chỉnh và kiểm tra
Công tơ. Trục vít bằng nhựa

hưởng của nhiệt độ. Hiệu chỉnh tinh thực hiện được nhờ chuyển động của Sun
từ lắp bên trong Nam châm hãm do quay Vít hi
ệu chỉnh.
Cơ cấu chống quay ngược
Cơ cấu chống quay ngược gồm 1 Đĩa cam POM lắp trên trục Rôto, 1 Cá hãm
POM quay trên 1 Trục thép không gỉ và Trụ đỡ lắp trên Khung Công tơ.
Cơ cấu chống quay ngược làm dừng sự quay ngược của Rôto và sự đếm của
Bộ số khi Công tơ bị quay ngược. Bộ số
Công tơ có thể được cấp với 1 trong 2 loại bộ số sau:
Bộ số thường: Các Tang trống số, Bánh gảy, Bánh răng, Bạc đỡ, Bạc chặn
bằng nhựa POM và các Trục thép không gỉ được lắp trên Khung Bộ số.
Khung bộ số bằng hợp kim nhôm tấm.
Bộ số một hướng: Bộ số một hướng có thể được 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 1 hướng, ngay cả khi Rôto của Công tơ bị quay ngược.
Các Tang trống số, Bánh gảy, Bánh răng, Bánh cóc, Cá, Bạc đỡ, Bạc chặn
bằng nhựa POM và các Trục thép không gỉ được lắp trên Khung bộ số bằng
hợp kim nhôm tấm.
Các bộ số có 5 hoặc 6 Tang trống số (trong đó có hoặc không có phần th
ập
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
5mm, rộng 3mm và nét 0,8mm. Bộ số (không bôi trơn) có ma sát rất nhỏ.
III. Công tơ điện tử một pha nhiều biểu giá
Công tơ có thể đo đếm theo biểu giá:
-Biểu giá theo khoảng thời gian trong ngày: Chuyển biểu
Cổng bổ trợ
Công tơ có Cổng phụ nằm ở phía bên phải của ổ đấu dây, cho phép nối dây ra
các thiết bị bên ngoài và được đánh số thứ tự từ 1 - 6. Có thể cài đặt được
chức năng của Cổng bổ trợ thông qua Máy tính.
Nắp Công tơ
Nắp Công tơ bằng nhựa PC trong suốt, chịu va đập mạnh, chịu nhiệt độ cao,
chịu tia cực tím, ch
ống cháy. Trên nắp có các Phím bấm điều khiển và Cổng
giao tiếp quang học (theo chuẩn IEC 1107).
Nắp che ổ đấu dây
Nắp che ổ đấu dây bằng nhựa PC đảm bảo che kín Đầu nối và Cáp đấu, chịu
va đập, chống cháy. Sơ đồ đấu dây Công tơ ở phía trong Nắp che ổ đấu dây. Bo mạch điện tử
Bo mạch điện tử được thiết kế trên cơ sở các Linh kiện đặc chủng của các
hãng nổi tiếng trên Thế giới. Mạch điện nhỏ gọn làm việc tin cậy, đơn giản
trong sửa chữa và bảo trì.
Mạch điện được gia công hàn dán và kiểm tra hiệu chỉnh trên dây chuyền
công nghệ hiện đại của Tây âu và Nhật B
ản.
Bo mạch sau khi chế tạo xong được sơn phủ bề mặt để nhiệt đới hoá.
Màn hiển thị LCD
Màn hiển thị LCD của Công tơ là loại chịu được nhiệt độ cao tới 75
o
C và tia
cực tím phù hợp với điều kiện nhiệt đới hoá và thời tiết Việt Nam.
Pin

thập phân.
Trong chế độ bình thường - Công tơ hiển thị chỉ số của biểu giá tích cực - Khi
bấm nút SC (SCROLL) các thông số sẽ tuần tự hiển thị (Xem chi tiết trong tài
liệu Kỹ thuật kèm theo Công tơ). Tự động lưu chỉ số công tơ
Cho phép lưu chỉ số điện năng của các biểu giá và biểu giá tổng vào 00.00giờ
của ngày chỉ định (cài đặt bằng phần mềm CSMcom trên Máy tính). Nếu lúc
đó mất điện thì sẽ lưu ngay sau khi có điện trở lại. Mặc định lưu vào ngày đầu
tháng. Công tơ có thể lưu được chỉ số điện nă
ng của 6 tháng gần nhất.
Cổng quang
Cổng quang có kích thước vật lý và giao thức truyền thông phù hợp với IEC
1107:1996.
Cổng quang dùng để giao tiếp với HHU (Thiết bị cầm tay) hoặc Máy tính
thông qua Cáp nối chuyên dụng.
Sử dụng cổng này để cài đặt và lấy chỉ số của Công tơ (ngoài phương thức lấy
chỉ số từ xa).
Lưu trữ số liệu:
Công tơ lưu giữ thông tin nă
ng lượng, thời gian thực, mô hình biểu giá và
thông tin khách hàng được tối thiểu là 2 năm mất điện.
hương I
I
N
GUYÊ
N
C
ôn
g
tơ đ
i
khái quát
ă
ng lượng
đ
W=
2
1
t
t
P
d
∫
o
ng đó P:
c
t:

k
hoảng th
ờ
h
ệ số
ợ
c chế tạo
d
O
ẠT ĐỘ
p
ha đo nă
n
mạch xoa
y
KPt=

t
iêu thụ tr
ê
ờ
i gian tiêu
d
ựa t
r
ên c
ơ
NG CỦ
A
ng

Ô
NG TƠ
o
biểu thức
Giản đồ véc tơ

Cấu tạo gồm 2 phần: phần tĩnh và phần động. Phần tĩnh là 2 cuộn dây quấn
trên lõi thép 1 và 2. Khi có dòng điện chạy qua các cuộn dây tạo ra từ trường
móc vòng qua lõi thép và phần động. Phần động là đĩa nhôm 3 được gắn trên
trục quay. Khi có dòng điện I1 và I2 đi vào các cuộn dây phần tĩnh, chúng tạo
ra từ thông
1
φ
và
2
φ
, các từ thông này xuyên qua đĩa nhôm làm xuất hiện
trong đĩa nhôm các sức điện động tương ứng E1 và E2 lệch pha với

q
=C
1
1
φ
I
22
ψ
+C
2
2
φ
I
12
sin
ψ

C
1
,C
2
là hệ số;
ψ
- góc lệch pha giữa
1
φ
và
2
φ


p
a
nhôm 3
p
số cơ k
h
ư
ờng của n
ó
ô
ng tơ mộ
t
y
tạo thàn
h
ó
số vòng
d
p
hụ tải có
í
gắn t
r
ên t
r
h
í để chỉ
t
ó
xuyên q

c
hâm 4 c
ó
m
khi đĩa
q
và 2. cuộ
n
n
hỏ gọi là
d
ây từ 1-2
m
d
o giữa cu
ộ
ó
nhiệm v
ụ
q
uay.

n
dây một
m
cuộn áp. c
u
m
m gọi là
ộ
Giản đồ véc tơ

Khi có dòng điện I chạy qua phụ tải và qua cuộn dòng sẽ tạo ra từ thông
i
θ
cắt
đĩa nhôm 2 lần. Điện áp U được đặt vào cuộn áp, dòng I
u
tạo thành 2 từ thong
u
φ
xuyên qua đĩa nhôm và
l
φ
không xuyên qua đĩa nhôm.
Ta có:
I
φ
=K
1
I


- điện cảm của cuộn dây
f- tần số
Do đó:
u
φ
=
.
'
2
Ku U U
Ku
f
Lu f
π
=
Ta có momen quay của cơ cấu chỉ thị kiểu cảm ứng:
M
q
=Cf
1
φ
.
2
φ
sin
ψ


ψ

K=CK
i
K’
u
;
ψ
: góc lệch pha giữa
,iu
φ
φ

Từ biểu đồ vectơ ta có:
1
ψ
βα ϕ
=− −

Nếu thực hiện
1/2
β
απ
−=
thì
/2
ψ
πϕ
=
−

c
do từ trườn của nam
châm khi xuyên qua đĩa nhôm tạo nên.
M
C
=k
I
I
M
m
φm
φ
: từ thông do nam châm sinh ra
I
M
: dòng điện xoáy sinh ra trong đĩa nhôm
Trong đó I
M
=k
2
m
φ
n
o
; n
o
: tốc độ quay đều của đĩa nhôm khi momen quay

3
2
m
φ
n
o
Trong khoảng thời gian t đĩa quay được n vòng vì vậy
n
o
=N/t
suy ra N= C
p
Pt=C
p
W
C
p
: hằng số của công tơ, C
p
= N/W [vòng/kwh]
II. Công tơ điện 3 pha đo năng lượng

Công tơ này có 2 phần tử. Phần động gồm 2 đĩa nhôm được gắn vào cùng một
trục. Mỗi đĩa nhôm đều nằm trong từ trường cuộn áp và cuộn dòng của các
pha tương ứng. Các cuộn áp được mắc song song với phụ tải. Nam châm cản được đặt vào một trong 2 đĩa nhôm. Momen quay được tạo ra bằng tổng của 2
momen quay của 2 phần tử và năng lượng đo được chính là năng lượng của
mạch 3 pha.