Công tơ điện là gì? Cấu tạo, nguyên lý công tơ điện và những phân loại của thiết bị này. Nó là một thiết bị dùng để làm gì, cùng Kỹ sư gia đinh bắt đầu đi tìm khái niệm của nó nhé.
Công tơ điện là gì?
Công tơ điện là thiết bị đo đạc lượng điện năng đã được tiêu thụ của một phụ tải điện. Phụ tải điện có thể là một hộ tiêu dùng (gia đình), công ty, xí nghiệp, hoặc chỉ đơn giản là một thiết bị chạy bằng năng lượng điện.
Những tiện ích sử dụng điện sẽ được lắp công tơ điện ở nơi sử dụng điện của khách hàng nhằm mục đích kiểm tra điện năng đã được tiêu thụ để thanh toán tiền điện.
Công tơ điện còn được gọi là điện năng kế hay thường gọi là đồng hồ điện. Đơn vị đo của công tơ điện là kilowatt giờ và kí hiệu là kWh.
Cấu tạo của công tơ điện
Sau khi đã tìm hiểu công tơ điện là gì, chúng ta cùng xem cấu tạo của một công tơ điện gồm có gì.
- Nắp che chắn cho công tơ điện được làm bằng nhựa trong suốt. Nắp che chắn này chịu được lực va đập mạnh và chịu được nhiệt độ cao.
- Nắp che chắn cho ổ đấu dây giúp che kín đầu mối nối và cáp đấu dây.
Sơ đồ đấu dây của công tơ điện nằm ở phía trong của nắp che ổ đấu dây bên trên.
1. Nắp che chắn cho công tơ điện
Nắp che chắn cho công tơ điện được làm bằng nhựa trong suốt. Nắp che chắn này chịu được lực va đập mạnh và chịu được nhiệt độ cao.
2. Nắp che chắn cho ổ đấu dây
Nắp che chắn cho ổ đấu dây giúp che kín đầu mối nối và cáp đấu dây.
Sơ đồ đấu dây của công tơ điện nằm ở phía trong của nắp che ổ đấu dây bên trên.
3. Đế của công tơ điện
Đế của công tơ điện được làm bằng nhựa PBT có cơ tính cao. Đế này chịu được các va đập mạnh và chống cháy.
4. Ổ đấu dây
Ổ đấu dây được làm bằng nhựa Bakelite đen. Ổ đấu dây chứa các đầu nối dây điện áp và dòng điện.
5. Cổng bổ trợ
Cổng bổ trợ nằm ở phần bên phải của ổ đấu dây. Cổng bổ trợ này cho phép công tơ điện nối dây ra các thiết bị bên ngoài và được đánh số thứ tự từ 1 đến 6.
6. Bo mạch điện tử của công tơ điện
Bo mạch điện tử của công tơ điện được thiết kế theo mạch điện nhỏ gọn. Bo mạch này làm việc có tính tin cậy cao lại còn đơn giản trong bảo trì và sửa chữa.
7. Màn hình LCD
Công tơ điện có một màn hình tinh thể lỏng. Màn hình này có nhiệm vụ hiển thị các thông số của công tơ điện tử.
8. Đèn LED
Đèn LED phát tín hiệu khi xung điện năng lượng tác dụng.
9. Cuộn dây điện áp của công tơ điện là gì
Cuộn dây điện áp của công tơ điện là cuộn dây này có số lượng vòng dây nhiều và được lắp tại chỗ song song với phụ tải. Tiết diện của cuộn dây nhỏ hơn so với các loại công tơ khác.
10. Cuộn dây dòng điện
Cuộn dây dòng điện được lắp nối tiếp với phụ này. Số vòng dây của cuộn dây dòng điện thường ít hơn so với cuộn dây điện áp nhưng tiết diện của nó lại lớn hơn.
11. Đĩa nhôm
Đĩa nhôm giữa hai cuộn dây điện áp, đĩa nhôm được lắp phía trên trục và tì vào trụ để quay tự do.
12. Nam châm vĩnh cửu
Nam châm vĩnh cửu có tác dụng tạo ra momen cán khi đai nhôm quay trong từ trường của nó.
13. Hộp số cơ khí
Hộp số này có tác dụng hiển thị số vòng quay của đĩa nhôm khi nó được gắng với trục của đĩa nhôm.
Các loại công tơ điện
Nhiều người thắc mắc công tơ điện là gì mà không biết nó có mấy loại. Công tơ điện được phân loại thành 3 loại cơ bản là: 1 pha, 3 pha và loại 2 chiều. Các bạn cùng xem chi tiết của mỗi thiết bị để tiện cho việc so sánh.
Công tơ điện 1 pha
Công tơ điện 1 pha là công tơ điện sử dụng dòng điện 1 pha có 2 dây.
Công tơ này gồm có:
- công tơ điện 1 pha cơ
- công tơ điện 1 pha điện tử
Công tơ điện 1 pha cơ
Từ xưa đến nay, các công tơ điện được lắp đặt trong nhà thường là công tơ điện 1 pha cơ.
Tuy nhiên, gần đây các tòa nhà lớn và các công ty đang dần thay thế công tơ điện 1 pha cơ thành công tơ điện 1 pha điện tử.
Công tơ điện 1 pha điện tử
Công tơ điện 1 pha điện tử có thiết kế hiện đại. Nó hoạt động dựa trên các thông số điện tử hiển thị trên màn hình LCD và LED.
Công tơ điện tử ngoài khả năng đo lường số điện năng đã tiêu thụ có thể ghi lại các thông số khác của nguồn và tải. Các thông số khác mà công tơ này có thể đo như mức điện áp, số điện tối đa hay số điện sử dụng tức thời, hệ số công suất và công suất phản kháng…
Công tơ điện tử còn có một đặc điểm nổi bật khác là hỗ trợ tính toán theo thời gian cài đặt. Nó ghi lại số kWh điện năng tiêu thụ trong giờ bình thường hoặc giờ cao điểm.
Công tơ điện 3 pha
Bây giờ chúng ta cùng tìm hiểu phân loại 3 pha của công tơ điện là gì.
Công tơ điện 3 pha là thiết bị được sử dụng cho mạng lưới điện 3 pha 4 dây. Công tơ điện này được chia thành 2 loại cơ bản là trực tiếp và gián tiếp.
Công tơ điện 3 pha thường được lắp đặt ở các nhà máy sản xuất, công trình lớn sử dụng mạng điện 3 pha. Các hộ dân hiếm khi sử dụng công tơ điện này.
Công tơ điện 2 chiều
Công tơ điện 2 chiều là công tơ điện có 2 bộ nhớ thường được sử dụng để:
- Đo đếm nguồn điện năng 2 chiều
- Đo nguồn điện từ những dự án điện năng lượng mặt trời
Công tơ điện 2 chiều có 2 bộ nhớ:
- Bộ nhớ 1: Bộ nhớ này dùng để lưu các chỉ số điện năng đã tiêu thụ được cung cấp bởi công ty điện lực Việt Nam.
- Bộ nhớ 2: Bộ nhớ này lưu trữ chỉ số điện năng từ hệ thống lưới điện năng lượng mặt trời đã được lắp đặt.
So sánh công tơ điện 1 pha cơ và công tơ điện 1 pha điện tử
Sau khi cùng tìm hiểu về các phân loại của công tơ điện thì chúng ta cùng so sánh ưu điểm và nhược điểm về phân loại 1 pha của công tơ điện là gì nhé.
Ưu – nhược điểm của công tơ điện 1 pha cơ là gì
Ưu điểm của công tơ điện 1 pha cơ:
- Có cấu tạo đơn giản
- Giá thành thiết bị tương đối rẻ
- Tuổi thọ khá cao và ổn định.
Nhược điểm:
- Độ chính xác của nó chưa được cao. Công tơ điện 1 pha phụ thuộc vào cơ cấu hoạt động cơ khí nên có thể gây ra sai số đo.
- Có khả năng bị điều chỉnh làm chậm hoặc tăng tốc độ quay của công tơ.
Ưu – nhược điểm của công tơ điện 1 pha điện tử là gì
Ưu điểm
- Đo được nhiều thông số
- Cài đặt nhiều chức năng đo
- Có cảnh báo rò rỉ điện
- Giám sát được chất lượng của nguồn điện
- Tính được giá điện bậc thang
- Có độ chính xác cao…
Nhược điểm của công tơ điện 1 pha điện tử
- Độ bền của nó phụ thuộc vào linh kiện điện tử
- Giá thành lại cao
- Khó sửa chữa…
Nguyên lý hoạt động của công tơ điện là gì?
Bây giờ chúng ta cùng tìm hiểu nguyên lý hoạt động của công tơ điện.
Nguyên lý hoạt động của công tơ điện như sau:
Khi có điện năng được tiêu thụ nghĩa là có dòng tiện tiêu hao trên phụ tải thì công tơ điện bắt đầu làm nhiệm vụ của nó.
Ở ngay cuộn dây mà dòng điện đi qua sẽ tạo ra một luồng từ thông bên dưới đĩa nhôm có gắn trục rơ le để liên kết với dãy số hiển thị cơ khí. Song song đó, dòng điện cũng tạo ra hai luồng từ thông trên cuộn dây điện áp và có một luồng từ thông tác động trực tiếp lên trên đĩa nhôm.
Chịu sự tác động của cả 2 luồng từ thông trên, nó sẽ tạo ra momen lực làm quay đĩa nhôm trong nam châm vĩnh cửu. Do nó quay trong nam châm vĩnh cửu nên sẽ bị tạo ra một luồng momen lực cản làm cân bằng vòng quay từ đó cho ra chỉ số điện năng tiêu thụ dựa vào các vòng quay của đĩa nhôm.
Khi đĩa nhôm quay, nó sẽ làm trục số nhảy. Từ đấy, nó hiển thị lên màn hình chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải.
Bên trên là toàn bộ thông tin về khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như phân loại của công tơ điện. Bạn cũng có thể tham khảo thêm cách làm cho công tơ điện từ chạy chậm mà chúng tôi đã chia sẻ.
Hy vọng bài biết này, Kỹ sư gia đình cung cấp đủ thông tin cho các bạn đang tìm hiểu về công tơ điện một cách chi tiết nhất.
