5. Nội dung thực hiện
2.6. Hƣớng dẫn an toàn
Khi sử dụng thiết bị của DEWETRON để đảm bảoan toàn và tráng gây nguy hiểm cho ngƣời và thiết bị cần chú ý các cảnh báo sau:
- Sử dụng hệ thiết bị theo đúng các giá trị định mức của thông số kỹ thuật để tránh bất kỳ nguy hiểm nào có thể xảy ra.
- Việc bảo trì chỉ đƣợc thực hiện bởi đội ngũ nhân viên có trình độ.
- Với thiết bị này, chỉ sử dụng cáp điện theo máy hoặc đƣợc cung cấp bởi nhà sản xuất.
- Không tự ý kết nối hoặc ngắt kết nối các cảm biến, thiết bị thăm dò hoặc kiểm tra, cũng nhƣ kết nối những bộ phận này với một nguồn cung cấp điện áp
- Hệ thống này đƣợc nối đất thông qua một dây dẫn bảo vệ trong dây nguồn cung cấp. Để phòng tránh bị điện giật, dây dẫn này phải đƣợc kết nối với đất của
Bƣớc 1: Bật nguồn hệ thống
Bƣớc 2: Kết nối cảm biến với hệ thống
Bƣớc 3: Chạy phần mềm DEWE
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
lƣới điện. Trƣớc khi kết nối đầu vào đầu ra của hệ thống, hãy chắc chắn đảm bảo rằng dây nối đất đã đƣợc kết nối đúng.
- Các hệ thống nguồn DC: Mỗi hệ thống nguồn DC đều có nối đất với vỏ máy (màu vàng/ màu xanh lá cây của phích cắm an toàn)
- Hãy lƣu ý các đặc điểm và các chỉ số trên hệ thống để tranh hỏa hoạn hoặc điện giật. Trƣớc khi kết nối hệ thống, hãy đọc kỹ các thông số kỹ thuật tƣơng ứng trong tài liệu hƣớng dẫn sử dụng.
- Nếu nhƣ hệ thống bị hƣ hỏng, thì chỉ những ngƣời có trách nhiệm mới đƣợc kiểm tra
- Không đƣợc phép sử dụng trong phòng ẩm ƣớt, ngoài trời hoặc trong điều kiện môi trƣờng bất lợi. Điều kiện môi trƣờng bất lợi là:
+ Hơi ẩm hoặc độ ẩm cao
+ Bụi, khí ga dễ cháy, khói hoặc mây mù + Mƣa bão hoặc sấm sét
+ Trƣờng tĩnh điện, …
- Các đại lƣợng khi đo lƣờng có thể đƣợc điều chỉnh tùy thuộc vào từng loại Module.
- Điện áp đầu ra trực tiếp đƣợc bảo vệ với một cầu chì chống ngắn mạch và trƣờng hơp cực tính bị ngƣợc
- Hệ thống này phải đƣợc kết nối và hoạt động với nguồn xoay chiều (trừ hệ thống DC)
- Bất kỳ những sử dụng khác với mô tả ở trên có thể dẫn đến những nguy hiểm nhƣ: Ngắn mạch, hỏa hoạn hoặc điện giật.
- Toàn bộ hệ thống không đƣợc thay đổi, xây dựng lại hoặc mở ra (ngoại trừ thay đổi mô đun DAQ, DAQP, PAD)
- Nếu việc sử dụng thiết bị gây hỏng hóc và không hiệu quả thì phải thu hồi để kiểm tra lại hệ thống.
- Không để thiết bị hoạt động nếu:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Thiết bị không làm việc nữa
+ Thiết bị đƣợc tiếp xúc với môi trƣờng bất lợi lâu dài + Thiết bị đã đƣợc tiếp xúc với biến dạng nặng
- Không chạm vào bất kỳ điểm nối hay dây trần không có bảo vệ cách điện. Không đƣợc sử dụng dây không có vỏ bọc. Điều đó có thể gây nguy cơ chập mạch và hỏa hoạn
- Hệ thống đƣợc lắp ráp tƣơng đƣơng với cấp độ bảo vệ I. Đối với nguồn cung cấp, chỉ những nguồn điện đúng với nguồn cung cấp cho thiết bị mới đƣợc sử dụng, ngoại trừ hệ thống đƣợc hỗ trợ nguồn DC
- Hãy cẩn thận với nguồn điện áp xoay chiều lớn hơn 25v và một chiều lớn hơn 35V.
- Sản phẩm sẽ nóng trong khi hoạt động. Hãy chắc chắn rằng thông khí đầy đủ và khe thông gió của thiết bị không bị che đậy.
- Chỉ các loại cầu chì đƣợc chỉ định và chính hãng hiện nay mới đƣợc sử dụng. Việc sử dụng cầu chì tái sử dụng đều không đƣợc phép.
- Không sử dụng hệ thống trƣớc, trong hoặc ngay sau một cơn bão.
- Hãy chắn chắn tay, giày dép, quần áo, sàn nhà, hệ thống, vật dẫn điện là khô - Không sử dụng hệ thống trong phòng với các loại khí dễ cháy, khói hay bụi hoặc trong điều kiện môi trƣờng bất lợi
- Tránh hoạt động trong vùng lân cận ngay lập tức ở những nơi có: + Từ trƣờng hoặc điện cao
+ Ăng ten phát hoặc máy phát điện tần số cao
- Không bật hệ thống sau khi vận chuyển nó từ phòng lạnh vào phòng ấm áp ngay hoặc ngƣợc lại. Sự ngƣng tụ hơi nƣớc đƣợc tạo ra có thể làm hỏng hệ thống
- Không tháo rời hệ thống. Có thể bạn sẽ bị giật bởi sự tích điện của tụ ngay cả khi hệ thống đƣợc loại bỏ ra khỏi nguồn điện
- Việc lắp đặt điện và thiết bị trong các cơ sở công nghiệp phải tuân thủ các quy định về an ninh và tổ chức bảo hiểm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Việc sử dụng các hệ thống đo lƣờng trong các trƣờng học và cơ sở đào tạo phải đƣợc giám sát bởi nhân viên có tay nghề cao
- Các hệ thống đo lƣờng không đƣợc thiết kế để sử dụng ở ngƣời và động vật - Hãy liên hệ với các chuyên gia nếu có những dấu hiệu bất thƣờng khi hoạt động, liên quan an toàn hoặc kết nối của hệ thống
- Hãy cẩn thận khi sử dụng thiết bị. Những chấn động, sự va chạm và rơi nó có thể làm hỏng hệ thống.
- Hãy xem xét các tài liệu tham khảo hƣớng dẫn kỹ thuật chi tiết cũng nhƣ những lời khuyên bảo mật của hệ thống
- Thiết bị này đƣợc sản xuất với độ an toàn cao. Để đảm bảo khi sử dụng an toàn tuyệt đối ngƣời sử dụng phải xem xét kỹ những lời khuyên về an toàn và cảnh báo trong tài liệu hƣớng dẫn sử dụng
Chú ý:
- Hệ thống BIOS được bảo vệ bởi mật khẩu. Bất kỳ sự thay đổi trong BIOS có thể gây ra lỗi hệ thống. Khi hệ thống được khởi động, không bấm ECS- nút trên bàn phím. Điều này có thể xóa các thiết lập BIOS và lỗi hệ thống gây ra.
- Bất kỳ sự thay đổi trong cấu trúc file như xóa hoặc thêm các tập tin hoặc thu mục có thể gây ra lỗi hệ thống.
- Trước khi cài đặt DEWETRON kết nối phần mềm được cung cấp bởi DEWETRON.
- Sau khi ra khỏi hệ thống điện chờ đợi ít nhất 10 giây trước khi chuyển sang hệ thống khác. Nếu hệ thống không khởi động đúng. Điều này cũng kéo dài tuổi thọ của tất cả các thành phần hệ thống.
KẾT LUẬN :
- Hệ thu thập dữ liệu DEWE 5000 là thiết bị hiện đại với độ chính xác cao, tích hợp nhiều chức năng tiên tiến hoàn toàn phù hợp để đo năng lượng điện với độ chính xác cao. Ngoài ra còn có thể đo được nhiều các thông số khác như: nhiệt độ, mô men, tốc độ, lực, tần số…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 3.1. Giao diện đo công suất
CHƢƠNG 3
SỬ DỤNG HỆ THỐNG DEWE – 5000ĐO NĂNG LƢỢNG ĐIỆN 3.1. Chức năng đo công suất một pha của DEWESoft
DEWE - 5000 có thể đo và hiển thị giá trị, chiều của công suất trên cả 4 góc phần tƣ của giao diện đo công suất. Đầu tiên quan sát một giao diện chung của việc đo công suất.
Trên hình vẽ giao diện đo công suất trên (hình 3.1) đƣợc gọi là vector scope. Nó không chỉ đo để biết các giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện, mà quan trọng là đo để biết độ lệnh pha(góc φ) giữa chúng. Vì vậy, vector scope thể hiện biên độ của dòng điện (mũi tên đỏ với điểm đầu đỏ) và điện áp (mũi tên đỏ với đầu đen) cũng nhƣ góc lệnh pha giữa chúng.
Góc lệch phalà một đại lƣợng quan trọng, bản chất là vì tải có thể chỉ sử dụng một phần dòng điện pha với điện áp trong quá trình làm việc. Khi tính toán công suất ta phải biết đƣợc đại lƣợng cos φ. Vì vậy chúng ta phải đo góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp (góc φ), và từ đó tính cos φ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
S = U.I : Công suất biểu kiến (công suất tiêu thụ);
P =U.I.cosφ : Công suất tác dụng; Công suất sử dụng cho năng lƣợng tích cực. Q = U.I.sinφ: Công suất phản kháng; Công suất vô công, vì vậy chúng ta nên giữ nó ở mức thấp nhất.
Chúng ta có thể tính các thành phần sóng hài. Về lý thuyết, lƣới điện có tần số 50 hoặc 60 Hz là hoàn hảo, nhƣng ở lƣới điện không có gì là hoàn hảo cả, lƣới điện có thể có sự không rõ ràng và không chính xác. Nó đƣợc thể hiện một cách rõ ràng nhƣ các thành phần sóng hài trong phổ tần số.
Hình 3.2 thể hiện một tín hiệu điện áp phổ biến. Có thể quan sát ở scope, tín hiệu điện áp không phải là một sóng sin thuần túy. Sự thể hiện đặc biệt ở đây là các sóng hài FFT, sóng hài bậc 5 là khá cao, nó có biên độ 7V đến 220V. Cái gì ảnh hƣởng tới sóng hài? Hình dung có 1 động cơ điện xoay chiều. Sóng hài bậc nhất sẽ làm quay động cơ. Những sóng hài còn lại sẽ tạo ra độ rung và nhiễu.
Các sóng hài bậc 2, 5, 8…thực sự là một yếu tố nguy hiểm, chúng hãm động cơ.Các sóng hài bậc 3, 6, 9… hoặc là làm quay động cơ hoặc là hãm đông cơ.Trong khi các sóng hài bậc 4, 7, 10 thì làm quay động cơ, nhƣng chúng vẫn tạo ra động rung và nhiễu cao. Sóng hài ở lƣới điện đƣợc tạo ra hoặc ở phía máy phát điện hoặc do phía ngƣời vận hành, ví dụ bật hay tắt nguồn cung cấp hoặc các thiết bị phi tuyến trong lƣới điện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 3.3. Thực nghiệm đo công suất sử dụng DEWE - 5000
Thực tế có thể tính một cách rõ ràng, công suất tác dụng và công suất biểu kiến cho mỗi sóng hài cụ thể. Hơn nữa, có thể tính THD (Total harmonic distortion - tổng của tất cả các giá trị sóng hài), giá trị quá trình ( giá trị cho điện áp, dòng điện và công suất cho mỗi quá trình – nó rất hữu ích cho hoạt động nhanh) và sự dao động (thực tế đây là một thông số công suất chất lƣợng đo các tần số méo thấp của điện áp).
3.2. Cài đặt kênh đo
Yêu cầu phần cứng Một vài card AD, DAQP-DMM hay DAQP-HV, DAQP-V
hay MDAQ-V
Yêu cầu phần mềm SE hoặc cao hơn + POWER option or EE Cài đặt tốc độ lấy mẫu Tối thiều 5 Khz
Dùng thiết bị để đo điện áp và dòng điện với ampe kìm, tính công suất và kết nối với một số tải nhƣ; máy sấy tóc, một bóng đèn sợi đốt và một bóng đèn tiết kiệm điện.
Việc cài đặt các kênh tín hiệu tƣơng tự đều giống nhau.Ví dụ cài kênh điện áp và dòng điện. Đầu tiên là điện áp và kênh thứ hai là dòng điện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình3.4. Cài đặt kênh dòng điện và điện áp
Hình 3.5. Đo công suất của DEWE – 5000
Chú ý rằng cần có một đơn vị chính xác cho điện áp và dòng điện. Đơn vị của điện áp có thể là V, Kv và Mv trong khi đó đơn vị của dòng điện có thể là A hoặc kA.
Bây giờ chúng ta tiến hành tạo module công suất bằng cách Click vàonút “+” ở dƣới. Đầu tiên, chúng ta click vào Power system configuration ở dƣới cùng danh sách, lựa chọn Single phase và định nghĩa kênh dòng điện và điện áp. Chọn kênh “U” cho điện áp và kênh “I” cho dòng điện.Sau đó thì chọn tần số. Có thể đo tần số chuyển đổi khi chọn biến tần số nguồn.
Tiếp theo, cần kiểm tra vector scope để quan sát nếu mọi thứ đã đƣợc kết nối một cách chính xác. Nó đúng ở trên màn hình cài đặt hình 3.5.Việc đầu tiên cần chú ý đó là điện áp và dòng điện là ngƣợc nhau. Khi không có máy phát điện, nhƣng máy sấy tóc đƣợc kết nối, có thể giả định rằng đang đo lƣờng dòng điệntheo hƣớng sai (nhƣ hình vẽ).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách đảo chiều nguồn điện áp hoặc xoay loại bộ ampe kìm, nhƣng có một số trƣờng hợp ở đây là không rễ ràng. Khi xoay ampe kìm, nếu sử dụng bộ chuyển đổi dòng nó có thể không hoạt động, Cách tốt nhất là thay đổi cực điện áp hay dòng điện trong phần mềm.Tiến hành cài đặt cho dòng điện. Để đảo chiều cực rễ ràng - chỉ cần nhập vào phần mềm dấu “-” thay vì dấu “+”. Ví dụ: 10 V là giá trị đo thực sự thì có nghĩa là nhập -10 A vào (và -10 V có nghĩa là +10 A) nhƣ ở hình 3.6.
Kiểm tra để chắc chắn là mọi thứ đều ổn. Bây giờ góc pha xấp xỉ 10 độ, nhƣ vậy là hợp lý. Quan sát các kênh tín hiệu đều sẵn sàng. Các thông số cơ bản nhƣ kênh tần số hoặc kênh công suất (P, Q, S, phi, cosφ) sẽ đƣợc thêm vào một cách tự động. Vì vậy, nếu chỉ muốn đo thông số công suất cơ bản thì không phải chọn bất cứ gì nữa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Nếu muốn có thêm các thông số, có thể chọn ‘calculate’ sóng hài, nhƣng không cần chọn, các giá trị vẫn sẵn sàng trong hàm sóng hài FFT và vector scope. Sự khác nhau duy nhất ở đây là chúng ta không thể hiện sóng hài bậc 3 của điện áp trên màn hình. Chúng ta tích vào cửa sổ cài đặt để lựa chọn các thẻ THD, Period values
vàFlicker nhƣ hình 3.7.
3.3. Phép đo công suất một số thiết bị điện
Chúng ta quan sát màn hình và tạo một màn hình hiển thị cho thông số công suất. Thêm vào đó, có hai biến điều khiển đã sẵn sàng trong hộp thoại Control tool,nếu có ít nhất một module công suất trong phần cài đặt thì nó bao gồm vector scope và sóng hài FFT.
Đặt vùng vector scope ở trên đỉnh, nó thể hiện góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Ta có thể quan sát góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp, khi có một động cơ điện bên trong máy sấy tóc. Đặt Recorder ở trên đỉnh góc bên phải thể
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
hiện giá trị trong một khoảng thời gian của dòng điện, tiến hành bật tắt máy sấy tóc và quan sát.
Góc dƣới bên phải đặt scopeđể hiển thị điện áp và dòng điện, chúng ta có thể quan sát rễ ràng cách mà máy sấy tóc làm việc với một nửa công suất. Điều chỉnh để loại bỏ phần thấp của dòng điện. Có thể quan sát tác động tốt hơn với công cụ biến đổi tốc độ giống một máy khoan.
Ở góc dƣới bên trái có 2 harmonicFFT(hiển thị sóng hài), ở trên thể hiện sóng hài điện áp và dƣới thể hiện sóng hài dòng điện. Chúng ta có thể quan sát rễ ràng sóng hài bậc 5 của điện áp xấp xỉ khoảng 7 % giá trị điện áp tuyến tính, trong khi đó dòng điện có nhiều sóng hài, do các mạch điều chỉnh.
Hình 3.8. Giao diện tổng quan khi sử dụng tải máy sấy tóc hoạt động với một nửa công suất
Bảng tổng kết bộ số liệu thu đƣợc:
Thông số Điện áp (U) Dòng điện (I) Góc pha Công suất S Công suất P Công suất Q Giá trị 226,6V 2,924A -18,6 rad 662,57VA 627,93W 211,36VAR