Biến dòng DC ngõ ra 4-20mA

Mến chào tất cả các bạn, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một loại thiết bị chuyển đổi dòng điện mức cao sang dòng điện mức thấp. Đó là Biến dòng DC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i, là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong việc chuyển đổi dòng điện trong việc kết nối giữa các thiết bị. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua cho mình một sản phẩm tương tự thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các khái niệm ? Phạm vi ứng dụng của thiết bị ? Thông số kỹ thuật của thiết bị ? Cách thức sử dụng thực tế và các kiến thức liên quan khác. Từ đó chúng ta sẽ có thêm một sự lựa chọn trong việc chọn mua và sử dụng.

Trên thực tế thì việc kết nối giữa các thiết bị điện như động cơ, motor điện với các thiết bị điều khiển là một ứng dụng phổ biến hiện nay. Việc này không chỉ giúp chúng ta dễ dàng giám sát giá trị dòng điện chạy qua động cơ mà còn giúp tránh xảy ra sự cố một cách linh hoạt.

Tuy nhiên thì để có thể làm được điều này đòi hỏi chúng ta phải cần có một thiết bị đo lường dòng điện và chuyển đổi chúng thành dạng tín hiệu phù hợp cho kết nối. Và đó là biến dòng hay bộ đo dòng DC sang 4-20ma. Cụ thể như thế nào chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

Biến dòng DC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i là gì ?

Biến dòng, bộ đo dòng hay CT dòng (current transformer) là một thiết bị chuyên dùng trong ứng dụng đo lường dòng điện chạy qua các thiết bị hay động cơ điện. Chúng có cách thức làm việc tương tự như các ampe kìm cầm tay nhưng khác nhau ở chỗ sẽ có ngõ ra dạng 4-20ma model Qi-50-i và Qi-300-i để kết nối với các thiết bị khác.

Với từng mức dòng điện khác nhau chúng ta sẽ có các dãy chuyển đổi khác nhau từ một CT dòng, với thiết bị này thì chúng ta có thể dễ dàng giám sát công suất động cơ một cách chính xác và nhanh chóng để tránh quá tải.

Mình xin giới thiệu đến các bạn 2 loại thiết bị biến dòng DC sang tín hiệu analog 4-20ma có model QI-50-I và QI-300-I được nhập khẩu từ hãng QEED – Ytaly. Thiết bị cho phép chúng ta chuyển đổi qua lại giữa các thang đo dòng điện để phù hợp với dòng chạy qua động cơ điện mà chúng ta muốn giám sát công suất.

Ứng dụng của biến dòng – CT dòng DC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i:

Như ở trên mình cũng đã có chia sẻ sơ lược về ứng dụng của loại thiết bị này, nhưng trong phần này mình xin nói rõ hơn nhé. Cụ thể thì chúng ta có thể dùng biến dòng DC sang 4-20ma để đo lường dòng điện chạy qua động cơ nhằm mục đích giám sát, theo dõi giá trị dòng điện tại mọi thời điểm. Khác với các ampe kìm cầm tay ta chỉ có thể đo lường một cách thủ công và không liên tục, tuy nhiên thì với biến dòng – CT dòng chúng ta hoàn toàn có thể đo một cách liên tục.

Việc giám sát giá trị dòng điện một cách liên tục sẽ giúp giảm thiểu các quá trình quá áp, quá công suất trong quá trình làm việc. Nhất là với các loại sự cố tiềm tàng và các ứng dụng đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc của động cơ. Biến dòng có ngõ ra dạng tín hiệu 4-20ma cho phép chúng ta đấu dây sang màn hình hiển thị hay PLC điều khiển một cách dễ dàng.

Các thông số kỹ thuật của biến dòng DC ngõ ra 4-20ma Qi-50-i và Qi-300-i:

Biến dòng 25A, 50A model QI-50-I:

Dòng thiết bị này thường dòng cho các động cơ điện có công suất nhỏ và sẽ có các thông số như sau:

• Model: sản phẩm có mã là Qi-50-i
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ QEED – Italy 
• Dãy đo của thiết bị: có thể dùng để đo dòng 0-25A DC và 0-50A DC
• Trên thiết bị có các công tắc Switch để hiệu chuẩn dãy đo 
• Ngõ ra của thiết bị: dạng tín hiệu analog 4-20mA dạng LOOP 
• Nguồn cấp: cho tín hiệu dạng LOOP 10..30VDC
• Có hệ số cách ly chống nhiễu: đạt 3000 VAC chống nhiễu tín hiệu cực tốt
• Thời gian đáp ứng của thiết bị: khoảng 100ms gần như tức thời không có độ trễ.
• Nhiệt độ làm việc tại vị trí lắp thiết bị: trong khoảng -10÷60°C
• Kích thước lỗ để luồn dây dẫn: 15mm
• Độ phân giải 12 bit. 
• Kiểu lắp đặt trên tủ điện. 
• Thiết bị đạt các chứng chỉ CE: EN55022: 2010-12; EN55024:2010-11;
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1

Biến dòng 150A, 300A model QI-300-I:

Dòng thiết bị này sẽ dùng cho các ứng dụng có mức công suất cao, có các thông số kỹ thuật như sau:

• Model: sản phẩm có mã là Qi-300-i
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ QEED – Italy 
• Dãy đo của thiết bị: có thể dùng để đo dòng 0-150A DC và 0-300A DC
• Trên thiết bị có các công tắc Switch để hiệu chuẩn dãy đo 
• Ngõ ra của thiết bị: dạng tín hiệu analog 4-20mA dạng LOOP 
• Nguồn cấp: cho tín hiệu dạng LOOP 10..30VDC
• Có hệ số cách ly chống nhiễu: đạt 3000 VAC chống nhiễu tín hiệu cực tốt
• Thời gian đáp ứng của thiết bị: khoảng 100ms gần như tức thời không có độ trễ.
• Nhiệt độ làm việc tại vị trí lắp thiết bị: trong khoảng -10÷60°C
• Kích thước lỗ để luồn dây dẫn: 33mm
• Độ phân giải 12 bit. 
• Kiểu lắp đặt trên tủ điện. 
• Thiết bị đạt các chứng chỉ CE: EN55022: 2010-12; EN55024:2010-11;
• Bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1

Các ưu điểm của CT dòng DC sang 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 DC sang 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 biến dòng DC ngõ ra 4-20ma:

Trong phần này mình sẽ hướng dẫn các bạn cách thức sử dụng thực tế của CT dòng DC sang 4-20ma. Để có thể hình dung thì mình sẽ có các ví dụ cụ thể cho từng ứng dụng.

Biến dòng kết nối với PLC:

Giả sử chúng ta có một động cơ điện, chúng ta muốn giám sát giá trị dòng điện chạy trong động cơ. Ta có thể sử dụng biến dòng để đo lường dòng điện và sau đó kết nối với PLC để điều khiển. Việc này đảm bảo sẽ không bị quá tải hay nếu có sự cố thì sẽ được giải quyết kịp thời. Nhất là trong những lúc máy còn hoạt động mà chúng ta không có nhiều thời gian quan sát. Chúng ta sẽ lắp đặt một hệ thống như sau:

Biến dòng kết nối với màn hình hiển thị và thiết bị báo động:

Tương tự như ứng dụng bên trên chúng ta sẽ sử dụng biến dòng cho việc giám sát mức công suất. Nhưng thay vì đấu dây về PLC ta sẽ sử dụng đến màn hình hiển thị giá trị dòng điện. Điều này sẽ rất hữu ích cho việc giám sát dòng điện bằng màn hình số. Bên cạnh đó thì từ màn hình hiển thị ta có thể xuất ra thêm tín hiệu 4-20ma để đưa về PLC hoặc là tín hiệu RELAY on/off để kích hoạt các thiết bị báo động như đèn báo, còi báo,…Các bạn có thể tham khảo sơ đồ bên dưới.

Các bạn muốn tìm hiểu chi tiết về sản phẩm màn hình hiển thị thì có thể tham khảo bài viết: Bộ hiển thị dòng điện

Thông số của bộ hiển thị giá trị dòng điện:

Các bạn có thể tham khảo một số thông số như sau:

• 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.

Và đó là các thông số liên quan đến bộ hiển thị dòng điện với model OM402PWR. Để có thể hiểu thêm về dòng còn lại các bạn có thể tìm hiểu thêm các thông số tiếp theo bên dưới.

Bộ chuyển đổi tín hiệu biến dòng Qi-50-i và Qi-300-i 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,…
• 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
• 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

Lời kết:

Trên đây là các thông tin và các kiến thức liên quan đến biến dòng DC 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 Biến dòng 1000/5A ngõ ra 4-20ma, 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