Bộ đo dòng AC ngõ ra 4-20ma

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một loại thiết bị chuyên dùng trong ứng dụng đo dòng cho các thiết bị điện. Đó chính là Bộ đo dòng AC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i, là một trong những thiết bị đo lường dòng điện được dùng nhiều nhất hiện nay trong công nghiệp. Trong bài viết mình sẽ đi qua các nội dung chính như khái niệm về bộ đo dòng là gì ? Phạm vi ứng dụng của bộ đo dòng ? Các thông số kỹ thuật ? Cách thức sử dụng cũng như các thông tin liên quan khác, từ đó các bạn sẽ có thêm một sự lựa chọn mới trong việc chọn mua và sử dụng.

Nếu như trong thực tế chúng ta muốn đo dòng điện chạy trong một động cơ điện nào đó thì chúng ta sẽ sử dụng ampe kìm đúng không nào. Tuy nhiên cách thức kiểm tra này không hiệu quả vì mình không hề biết chính xác sự thay đổi dòng điện xảy ra lúc nào để kiểm tra.

Điều này rất bất lợi cho các công tác giám sát công suất và sự vận hành của các động cơ điện. Và đó cũng là lúc chúng ta cần dùng đến bộ đo dòng AC hay còn gọi là biến dòng – CT dòng (Current Transformer), vậy chúng là gì ? Để biết rõ hơn chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

Bộ đo dòng AC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i là gì ?

Bộ đo dòng AC có ngõ ra dạng analog 4-20ma hay còn gọi là CT dòng (Current Transformer) là một thiết bị công nghiệp chuyên dùng trong các ứng dụng đo lường dòng điện. Điểm hay của loại thiết bị này so với ampe kìm là chúng ta có thể kết nối tín hiệu đầu ra của thiết bị đến các thiết bị báo hiệu khác phòng trường hợp quá tải dòng điện.

Việc này rất có ích cho những ứng dụng mà chúng ta không thể giám sát dòng điện chạy qua các động cơ điện một cách thường xuyên được.

Mình xin giới thiệu đến các bạn thiết bị đo dòng AC sang 4-20ma do bên mình đang cung cấp có model là Qi-300-I, Qi-50-I. Sản phẩm được bên mình nhập khẩu từ hãng WEED – ITALY với khả năng đo lường và giám sát dòng điện một cách chính xác.

Phạm vi ứng dụng của bộ đo dòng AC sang 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i:

Như ở các phần trên thì mình cũng đã có giới thiệu sơ lược về các cách sử dụng của loại thiết bị này, tuy nhiên trong phần này mình sẽ nói rõ hơn nhé. CT dòng (Current Transformer) hay bộ đo dòng AC có thể dùng trong các ứng dụng giám sát giá trị dòng điện hay công suất của động cơ một cách liên tục.

Việc các loại động cơ sinh công trong quá trình sản xuất phải được thực hiện một cách liên tục sẽ rất khó khăn cho việc giám sát dòng điện hay mức công suất cho phép của nó. Đó là lý do vì sao chúng ta cần một hệ thống tự động có nhiệm vụ giám sát giá trị dòng điện và báo hiệu trong những lúc có sự cố quá tải hay quá áp xảy ra.

Thiết bị đo dòng AC sang 4-20ma cho phép chúng ta kết nối với PLC điều khiển một cách dễ dàng nhờ có tín hiệu ngõ ra dạng analog. Bên cạnh đó thì với dạng tín hiệu này chúng ta hoàn toàn có thể đấu dây tới các loại màn hình hiển thị dòng điện để có thể biết chính xác giá trị dòng điện chạy trong động cơ là bao nhiêu.

Các thông số kỹ thuật của thiết bị đo dòngQi-50-i và Qi-300-i:

Biến dòng AC ngõ ra analog 4-20ma xuất xứ ITALY sẽ có các thông số kỹ thuật như sau:

Thông số của model Qi-300-I:

• Các dãy đo thông dụng: có thể đo dòng AC và DC như 0-150A (AC), 0-300A (AC), 0-150A (DC), 0-300A (DC).
• Tín hiệu ngõ ra: analog 4-20mA, dạng LOOP
• Bộ nguồn: có điện áp trong khoảng từ 10÷30VDC. Tuy nhiên thường dùng nhất là 24VDC.
• Hệ số cách ly chống nhiễu: thiết bị có khả năng chống nhiễu cao bởi lên đến 3000 VAC.
• Đường kính luồng dây của biến dòng là: 33mm, rất phù hợp với các kích thước dây lớn.
• Biến dòng làm việc trong dãy nhiệt độ: trong khoảng từ -20÷80°C, rất phù hợp với mọi tủ điện và hầu hết các vị trí lắp đặt.
• Thời gian đáp ứng: dưới 100ms, gần như ngay lập tức
• Độ phân giải của tín hiệu là 12 bit. Trên thiết bị có LED biểu diễn trạng thái của biến dòng.
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Thông số của model Qi-50-I:

• Các dãy đo: dòng này có hai dãy đo là 0-25A và 0-50A, có thể đo được cả dòng AC và DC. Đo được dòng âm và dương.
• Tín hiệu ngõ ra: dạng analog 4-20mA.
• Sai số: biến dòng có sai số chỉ từ 0.5% 
• Có cách ly và chống nhiễu tín hiệu đạt: 3000 VAC
• Dòng này sử dụng nguồn điện từ: 10÷30VDC
• Kích thước đường kính là: 15mm, nhỏ hơn dòng Qi-300-i
• Có LED thể hiện trạng thái của biến dòng.
• Nhiệt độ làm việc: trong khoảng từ -20÷80°C, thích hợp lắp trong các tủ điện, lắp ngoài trời,…
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Các ưu điểm của CT dòng AC ngõ ra 4-20ma:

Vì có các thông số kỹ thuật khá tốt nên thiết bị này sẽ có khá nhiều ưu điểm như sau:

• Đo lường chính xác dòng điện chạy qua motor hay động cơ nên tránh được tình trạng quá tải.
• Có khá nhiều dãy đo cho chúng ta lựa chọn.
• Có ngõ ra biến dòng dạng analog 4-20ma, với tín hiệu này các bạn có thể truyền đi đến các bộ hiển thị hay PLC ở khoảng cách xa.
• Có thể sử dụng để truyền tín hiệu về bộ hiển thị dòng điện hoặc các loại thiết bị điều khiển khác.
• Có thời gian phản hồi tín hiệu gần như lập tức.
• Vì là sản phẩm chính hãng nên sẽ bảo hành trong thời gian dài, tuổi thọ sản phẩm sẽ khá cao.
• Lắp được trên DIN Rail tủ điện làm tăng tính thẩm mỹ cho tủ điện công nghiệp
• Độ chính xác cao, đáp ứng nhanh

Các nhược điểm của CT dòng AC ngõ ra 4-20ma:

• Không có loại kẹp đối với dòng nhỏ hơn 300A
• Phải thay đổi đồng hồ Ampe cơ thành điện tử
• Dòng lớn nhất đối với biến dòng Analog là 300A
• Phải lựa chọn loại có xuất xứ Châu Âu hay các hãng cung cấp có uy tín để đảm bảo sản phẩm chất lượng

Cách cài đặt biến dòng như thế nào ?

–Đối với QI-50-i

• Đối với biến dòng Qi-50-i có hai dãy đo là 0-25A và 0-50A
• Để sử dụng thang đo : 0-25A thì ta gạt công tắc DIP Switch 1 ON
• Để sử dụng thang đo : 0-50A thì ta gạt công tắc: DIP Switch 1 OFF
• Nếu sử dụng dòng âm thì DIP Switch 2 ON
• Nếu không dụng dòng âm thì DIP Switch 2 OFF

–Đối với QI-300-i

• Đối với biến dòng Qi-300-i có hai dãy đo là 0-150A và 0-300A
• Để sử dụng thang đo : 0-150A thì ta gạt công tắc DIP Switch 1 ON
• Để sử dụng thang đo : 0-300A thì ta gạt công tắc: DIP Switch 1 OFF
• Nếu sử dụng dòng âm thì DIP Switch 2 ON
• Nếu không dụng dòng âm thì DIP Switch 2 OFF

Cách thức sử dụng thực tế của bộ đo dòng AC ngõ ra 4-20ma như thế nào ?

Trong phần này mình sẽ giới thiệu đến các bạn sơ qua về các cách thức mà loại thiết bị này được sử dụng trong thực tế nhé. Các bạn có thể tham khảo để có thể tự trang bị và ứng dụng trong công việc của mình, cụ thể ta có một số ứng dụng như sau:

Kết nối với màn hình hiển thị:

Mình giả sử chúng ta có một động cơ điện hay một motor bơm dạng hoạt động, chúng ta muốn giám sát giá trị dòng điện chạy qua và hiển thị chúng ra một màn hình hiển thị để có thể giám sát. Việc này sẽ giúp đảm bảo các động cơ sẽ hoạt động không bị quá tải dẫn đến hư hỏng và ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Để thực hiện được việc vừa nêu trên thì các bạn cần lắp đặt thứ tự các thiết bị như sau:

Bộ đo dòng AC sang 4-20ma có nhiệm vụ đo lường dòng điện trong suốt quá trình hoạt động của động cơ và đưa tín hiệu về cho màn hình hiển thị dòng điện. Tại đây màn hình sẽ hiển thị giá trị thực của dòng điện để chúng ta quan sát, chúng sẽ thay đổi giá trị nếu như giá trị dòng điện qua động cơ thay đổi. Tiếp theo từ bộ hiển thị dòng điện ta có thể đấu dây ngõ ra dạng RELAY on/off về cho các loại thiết bị báo động như đèn báo hay còi báo khi mức công suất hay dòng điện lên cao và vượt quá mức cho phép. Lúc này chúng ta hoàn toàn có thể nhận biết và xử lý sự cố kịp thời.

Và để làm được thì chúng ta cần trang bị thêm một màn hình hiển thị dòng điện, hiện bên mình cũng đang cung cấp dòng sản phẩm này. Các bạn có thể tham khảo sản phẩm: Bộ hiển thị dòng điện để có thể biết thêm chi tiết nhé.

Thông số của bộ hiển thị dòng điện:

• Model: sản phẩm có mã là OM402PWR.
• Xuất xứ: từ hãng Orbit Merret – Châu Âu.
• Đọc điện áp: Có thể đọc các dãy phổ biến hiện nay như 0-10VAC, 0-120VAC, 0-250VAC, 0-450VAC.
• Đọc dòng điện: thiết bị có thể nhận các dòng điện trong khoảng như 0-1A, 0-2,5A, 0-5A
• Đọc tần số: Có thể đo được dãy từ 0-400Hz.
• Nguồn cấp:  80-250VAC có thể tuỳ chọn xuống dùng 10-30VDC.
• Màn hình: hiển thị bằng 6 LED có thể cho ra giá trị trong khoảng -999999÷999999.
• Sai số: chỉ 0.3%
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 4000 VAC
• Nhiệt độ làm việc: tại môi trường làm việc chấp nhận là -20÷60°C.
• Các ngõ ra (Output): thiết bị có ngõ ra dạng analog 4-20ma / 0-10V. Có thể xuất tín hiệu dạng ON/OFF. Có thể xuất ra dạng dữ liệu ASCII, MESSBUS, MODBUS RTU, PROFIBUS DP.

Kết nối với PLC điều khiển:

Tương tự như ứng dụng trên thì thay vì ta kết nối với màn hình hiển thị ta sẽ kết nối với PLC để điều khiển cho một quá trình nào đó trong công việc. Các bạn có thể tham khảo sơ đồ lắp đặt như sau:

Bộ đo dòng AC có khả năng chuyển đổi tín hiệu dòng điện dưới 300A sang các dạng tín hiệu mà màn hình hiển thị hay PLC có thể nhận được như các dạng analog 4-20ma, 0-20ma. Từ đó sẽ dễ dàng hơn trong việc kết nối các thiết bị với nhau để tạo thành một hệ thống tự động hóa trong sản xuất và chế tạo.

Bộ chuyển đổi tín hiệu CT dòng sang relay:

Nếu các bạn cần sử dụng CT dòng để giám sát động cơ trong quá trình làm việc, khi đến một mức công suất nào đó gây ảnh hưởng đến động cơ thì chúng ta sẽ ngắt CB để khắc phục. Và ứng dụng này có thể thực hiện được khi chúng ta sử dụng màn hình hiển thị dòng điện mà mình vừa giới thiệu bên trên.

Tuy nhiên thì nếu các bạn không có nhu cầu quan sát giá trị của dòng điện mà chỉ muốn lấy tín hiệu ngõ ra relay thôi thì ta cũng có giải pháp khác. Đó chính là sử dụng một thiết bị chuyển đổi từ 4-20ma sang relay on/off.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu 4-20ma của CT dòng sang relay đóng/ngắt có model là OMX333UNI. Đây là một thiết bị chuyên dùng cho việc chuyển đổi tín hiệu analog 4-20ma sang các dạng relay đóng ngắt hay modbus RTU một cách dễ dàng. Các bạn có thể tham khảo một vài thông số kỹ thuật dưới đây nhé.

Thông số của bộ chuyển đổi:

• Model: thiết bị có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc một trong những hãng có uy tín nhất hiện nay.
• Ngõ vào (Input): 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA. Ngoài ra  còn nhận một số tín hiệu cảm biến nhiệt độ: cảm biến Pt100, cảm biến can nhiệt loại K, can nhiệt S, can nhiệt B,…
• Sai số: chỉ 0,1% trên toàn quá trình chuyển đổi
• Ngõ ra (Output): tín hiệu Relay (Rơ Le), ngõ ra phụ: 4-20mA, 0-10v.
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn từ 10÷30VDC.
• Bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
• Hệ số cách ly: có hệ số cách ly chống nhiễu là 2.500 VAC
• Thời gian phản hồi: phản hồi tín hiệu trong 1ms

Trên đây là các thông tin liên quan đến biến dòng AC sang 4-20ma. Hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn đang muốn tìm hiểu cũng như muốn trang bị trong công việc. Ngoài ra bên mình còn cung cấp thêm các loại biến dòng – CT khác, các bạn có thể tham khảo thêm nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com