Công tơ điện tử một pha nhiều biểu giá: Nguyên lý hoạt động, Đo lường và Kiểm định

Công tơ điện một pha đo năng lượng a> khái quát chung

Khi cú dũng điện chạy qua cỏc cuộn dõy tạo ra từ trường múc vũng qua lừi thộp và phần động. Do sự tác động tương hỗ giữa từ thông φ1, φ2 và dòng điện xoáy I12, I22 tạo thành momen làm quay đĩa nhôm. Khi có dòng điện I chạy qua phụ tải và qua cuộn dòng sẽ tạo ra từ thông θicắt đĩa nhôm 2 lần.

Momen quay Mq làm cho đĩa nhôm quay, khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu, nó bị cản bởi momen cản Mc do từ trườn của nam châm khi xuyên qua đĩa nhôm tạo nên.

Công tơ nhiều biểu giá

Công tơ điện tử được lập trình để đọc dữ liệu tại chỗ qua cổng thong tin quang hoặc đọc từ xa qua công RS232. Việc đọc công tơ và cài đặt chương trình cho công tơ được thực hiện trực tiếp bằng máy tính hoặc bằng thiết bị cầm tay. Tại trung tâm sử lý số liệu có thể đọc được kết quả đo đếm của công tơ qua mạng điện thoại mà không cần đến nơi trực tiếp đặt công tơ, kết quả đọc được lưu trữ dưới dạng các file dữ liệu nên công việc sử lý dữ liệu trên máy tính rất thuận lợi.

Nếu dọc theo tấm mạch bán dẫn cho chạy qua một dòng điện, dưới tác dụng của một từ trường có hướng vuông góc với dòng điện đó sẽ xuất hiện một điện thế theo hướng cắt ngang vuông góc với hướng dòng điện. Bộ biến đổi gồm một tấm bản dẫn mỏng: Hai đầu tấm bán dẫn (1 và 2) được nối với một nguồn dòng bên ngoài. RX : hằng số Hall phụ thuộc vào chất liệu của tấm bán dẫn a, l, n : kích thước hình học của bộ biến đổi Hall.

Khi đo công suất và năng lượng, trong bộ biến đổi phải bảo đảm được sự phụ thuộc giữa các đại lượng đầu vào với điện thế Un trên tải và dòng điện In. - Một là, qua cuộn dây tạo ra tử trường sẽ có dòng điện chạy qua, dòng điện này chạy qua tải In , còn dòng điện qua bộ biến đổi tỉ lệ thuận với hiệu điện thế trên bộ biến đổi. - Hai là, dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra từ trường sẽ tỉ lệ với hiệu điện thế trên tải Un.

Trong thực tế cách thứ nhất được ứng dụng rộng rãi hơn vì trong cách thứ hai khi đầu cuộn dây tạo ra từ trường vào mạch song song, do ảnh hưởng gây bởi thành phần điện cảm, sai số do tần số sẽ tăng. K1, K2 là những hệ số tỉ lệ, chúng phụ thuộc vào tính chất của bộ biến đổi và các thong số của hệ thong tạo từ thong.

Đo công suất tác dụng

UAB,UBC,UCA là các giá trị tức thời của điện áp dây UAN,UBN,UCN là các giá trị tức thời của điện áp fa.

Đo công suất tác phản kháng

Muốn vậy người ta mắc them một điện trở R1 song song với cuộn áp sau đó mắc nối tiếp cuộn dây điện cảm L2 và điện trở R2. Với cách mắc trên đẵ tạo ra được góc lệch pha giữa U và Iu trong cuộn áp một góc. Công suất phản kháng của mạch 3 pha có thể coi là tổng công suất phản kháng của từng pha.

Để công suất phản kháng của mạch 3 pha tải đối xứng, ta có thể sử dụng oátmet đo công suất tác dụng nhưng mắc theo sơ đồ sau dưới. Trong đó cuộn dòng của oatmet mắc vào pha A, cuộn áp mắc vào pha B và pha C.

Các phép kiểm định

- Trong trường hợp vỏ công tơ làm bằng kim loại thì đất là bản than vỏ công tơ dược đặt trên một bề mặt dẫn điện phẳng. - Trong trường hợp vỏ công tơ hoặc một phần vỏ làm bằng vật liệu cách điện thì đất là một lá mỏng dẫn điện bao bọc công tơ tiếp xúc với tất cả những phần tử dẫn điện có thể chạm tới được và được nối với bề mặt dẫn điện phẳng trên đó đặt đế công tơ. Trong khi thực hiện các thử ngiệm đối với đất thì các mạch phụ có điện áp chuẩn nhỏ hơn hoặc bằng 40V phải được nối đất.

1.thử nghiệm ở điểm a phần B đựoc thực hiện khi vỏ nắp kín, công tơ dã đủ nắp và nắp đầu nối. Ta biết rằng với mọi giá trị của phụ tải thì tốc độ quay của công tơ tỉ lệ thuận với điện năng tiêu thụ. Như ta đã biết momen ma sát của công tơ do phải quay hộp số và do ma sat giữa trục trụ là rất lớn, mômen này gây nên sai số của công tơ.

Khi chúng tự quay ta chỉnh biên áp BA1 sao cho điện áp bằng điện áp định mức U=Udm. Dòng điện đi qua oatmet, công tơ, ampemet bằng khong I=0, lúc này oátmet chỉ khong và công tơ phải đứng yên. Để điều chỉnh β φ( )U ta điều chỉnh bộ phân nhánh từ của cuộn áp hoặc điều chỉnh α φ1( )1 bằng cách điều chỉnh vòng ngắn mạch của cuộn dòng đến khi công tơ đứng yên.

- - b> Công tơ nhiều pha mang tải một pha nhưng có điện áp các pha cân bằng đặt vào mạch điện áp. Đo sai lệch giữa sai số phần trăm khi công tơ mang tải một pha và ba pha cân bằng ở dòng điện cơ bản và hệ số công suất bằng một đối với công tơ nối trực tiếp và ở dòng danh định và hệ số công suất bằng một đối với công tơ nối qua máy biến dòng, không được vượt quá 1,5% dối với công tơ cấp chính xác 1 và 2,5% đối với công tơ cấp chính xác 2.

Thiết kế bộ tạo áp

KQ : hệ số phụ thuộc phương thức làm mát chọn KQ=6 (làm mát bằng không khí). 32.Chọn khoảng cách giữa cuộn thứ cấp đến gông: cd22=1 cm Tính số vòng dây ứng với các cấp điện áp ở thứ cấp.

Thiết kế bộ tạo dòng

KQ : hệ số phụ thuộc phương thức làm mát chọn KQ=6 (làm mát bằng không khí) f : tần số điện áp lưới.

Bộ tạo góc lệch pha Các phương án lựa chọn

Tạo góc lệch pha bằng phương pháp cảm ứng (động cơ làm việc ở 2 chế độ hãm). - Đắt tiền, khó chế tạo, phụ thuộc nhiều vào sự đối xứng của điện áp nguồn cấp. - Sử dụng nhiều thiết bị gây tiếng ồn không tiện lợi khi sử dụng vì động cơ điều chỉnh pha nằm ngoài bàn kiểm.

Phương pháp tạo góc lệch pha bằng cách kết hợp giữa điện áp pha và điện áp dây. Đây chính là nguyên lý thiết kế bàn kiểm công tơ điện với phụ tải sử dụng là U2 (mạch dòng).

Bộ đếm thời gian Mạch đồng hồ kỹ thuật số

Chân truyền nhận dữ liệu giữa DS1307 với thiết bị khác theo chuẩn I2C, kiểu chân open drain nên phải có mắc điện trở treo (pullup) bên ngoài. 6 SCL Serial clock, trong giao thức I2C dữ liệu được truyền nối tiếp, đồng bộ, đây chính là chân xung nhịp clock của quá trình truyền.

Bit 3

- Khi đường dữ liệu và đường clock ở mức cao: Bus ở trạng thái nhàn rỗi - Khi có sự thay đổi trạng thái trên bus từ mức HIGH xuống mức LOW, trong khi bus clock ở mức HIGH tương ứng với điều kiện START. - Khi có sự thay đổi trạng thái trên bus từ mức LOW xuống mức HIGH, trong khi bus clock ở mức HIGH tương ứng với điều kiện STOP. - Sau khi có tín hiệu START dữ liệu được truyền trên đường I2C, dữ liệu được thiết lập trong khi xung clock ở mức HIGH.

- Với mỗi thiết bị nhận đều có một địa chỉ xác định, địa chỉ của thiết bị được phát bởi thiết bị MASTER, thiết bị SLAVE có quá trình nhận biết địa chỉ, nếu địa chỉ đó đúng với địa chỉ của thiết bị thì SLAVE phát lại tín hiệu nhận biết và tiến hành trao đổi dữ liệu với MASTER. - Quá trình trao đổi dữ liệu kết thúc khi MASTER phát lên đường truyền tín hiệu STOP. Quá trình giao tiếp giữa vi điều khiển và DS1307 được thực hiện theo chuẩn nối tiếp I2C trong đó vi điều khiển là Master, DS1307 là Slave.

Vi điều khiển sẽ đọc và tác động các thanh ghi trong DS1307, nhận giá trị từ DS1307 và hiển thị lên thiết bị hiển thị. LCD đóng vai trò hiển thị kết quả giây, phút, ngày giờ, tháng năm, thiết bị hiển thị được điều khiển bởi vi điều khiển PSoC-CY27443. Trong Chíp vi điều khiển PSoC có tích hợp sẵn môdul giao tiếp với LCD theo chuẩn HD 44780.