Tốp 5 loại Biến dòng analog – Ct đo dòng điện 4-20ma giá rẻ

Biến dòng 4-20ma – Ct đo dòng 4-20ma 

Các loại biến dòng (ct) hiện được phân phối trên thị trường hiện nay như: biến dòng trung thế, biến dòng hạ thế, biến dòng hở dạng kẹp, biến dòng 4-20ma, biến dòng rs485….. xuất xứ từ các hãng emic, taiwan, seneca, elmec, ilec, qeed…..

Trong đó; biến dòng 4-20ma được thiết kế để thay thế hoàn toàn các giải pháp đưa dòng điện từ áp cao sang điện analog với mức giá cực rẻ so với phương pháp cũ

Plc, đầu giải mã, đồng hồ ampe kế…. chẳng thể nào đọc trực tiếp được các tín hiệu dòng điện lên tới cả trăm cả ngàn ampe. Chính vì vậy; sự ra đời của các loại biến dòng nhằm phù hợp hoá các loại dòng điện đưa về dạng 5a, 10a, 4-20ma, 0-10v, rs485 để phù hợp kết nối các thiết bị

Như hình trên thì con ct đo dòng 4-20ma tiếp nhận dòng tải 25A từ thiết bị motor; và biến đổi dòng 25a đó thành tín hiệu 4-20ma để truyền về plc lập trình; cài đặt, giám sát kết hợp điều khiển dòng điện trường hợp trên

Câu hỏi đặt ra: Biến dòng là gì ? Current transformer là gì ?

Phương pháp biến đổi dòng điện thông qua các loại biến dòng sơ cấp – biến dòng thứ cấp; rồi sau đó thông qua một con transmitter chuyển đổi để ra 4-20ma như thế nào ?

Lợi thế khi sử dụng biến dòng 4-20ma theo phương pháp mới ? Chúng ta cùng tham khảo nhé !

Biến dòng là gì

Biến dòng là một thiết bị đo dòng tiếng anh người ta gọi Current transformer ứng dụng trong việc chuyển đổi dòng điện ở mức cao chuyển sang dòng điện mức thấp tương ứng hoặc từ điện cao thế biến đổi thành dòng điện hạ thế

Ví dụ biến dòng 1000A/5A tức là dòng điện 1000 Ampe đi qua con biến dòng này sẽ chuyển đổi thành dòng thấp hơn 0-5A

Hoặc biến dòng 300A sang 4-20mA. Nghĩa là khi dòng điện chạy qua dây tải xuyên qua con biến dòng 300 ampe này thì lập tức đầu ra bên kia sẽ biến đổi thành dòng analog 4-20mA

Đấy là 2 phương thức biến đổi của loại ct đo dòng này:

• Biến đổi điện áp cao thế sang điện áp hạ thế
• Biến đổi từ điện áp cao thế sang điện áp analog 4-20ma hoặc 0-10v

Đối với các loại Current transducer trên có thể là điểm trung gian chuyển đổi giữa dòng điện áp xoay chiều hoặc điện áp 1 chiều cho ra dòng điện DC tương ứng

2 Ứng dụng biến dòng motor công nghiệp

Đối với việc chuyển đổi dòng điện từ motor là ví dụ điển hình cho 2 phương thức chuyển đổi dòng điện của biến dòng; để anh em dễ hình dung ứng dụng của 2 loại biến dòng này

Mô hình chuyển đổi dòng điện từ motor sử dụng các con biến dòng 100/5a, 50/5a, 150/10a, 800/5a, 1000/5a, 2000/5a….. Tức là 100% đưa ra dạng dòng 0-5a hoặc 0-10a truyền về đồng hồ ampe dạng cơ

Sơ đồ chuyển đổi dòng điện trực tiếp từ motor với các dòng 40a, 50a, 100a, 150a, 200a, 250a, 300a cho đến 600a bằng các con biến dòng 4-20ma

Biến dòng sơ cấp – Biến dòng thứ cấp

Biến dòng sơ cấp là gì ?

Biến dòng sơ cấp là loại biến dòng điện cao đưa về tín hiệu 0-5A, 0-10A có thiết kế lõi quấn dây đồng rất ít

Biến dòng thứ cấp là gì ?

Biến dòng thứ cấp cũng là thiết bị chuyển dòng điện về 5a 10a nhưng loại thiết bị này có phạm vi chuyển đổi dòng điện lớn hơn các loại biến dòng sơ cấp. Bởi lõi của nó được quấn một lớp dây đồng khá dày

Đơn giản giữa các loại biến dòng sơ cấp và thứ cấp đều có chung một mục đích chính là hoán đổi dòng điện cấp cao về dòng điện cấp thấp để các thiết bị giám sát dòng điện có thể đọc được ví dụ như đồng hồ ampe

Ví dụ:

Trên ký hiệu biến dòng ta thấy 2000/5a. tức có nghĩa là biến dòng này có khả năng biến đổi dòng điện dải 0-2000A sang tín hiệu dòng dc hoặc ac dải 0-5A

Hoặc biến dòng ký hiệu 800/10a nghĩa là dòng điện có thể đi vào con biến dòng này max 800A output điểm cao nhất 10a ( 0-800A sang 0-10A )

Câu hỏi đặt ra:

Thế giả sử thằng plc, các bộ hiển thị muốn đọc các tín hiệu 5a hoặc 10a thì phải làm như thế nào ? Vì bản chất plc và các bộ đọc giải mã chỉ đọc được dòng analog 4-20ma hoặc 0-10v !

Trả lời câu hỏi trên chúng ta sẽ có 2 trường hợp lựa chọn:

• Dùng biến dòng sơ cấp hoặc thứ cấp đưa về 5a, 10a sau đó mua thêm con transmitter chuyển đổi 0-5a 0-10a sang 4-20ma hoặc 0-10v
• Lấy trực tiếp ct dòng 4-20ma mà không cần phải thông qua thiết bị trung gian nào

Để giải quyết các vấn đề biến dòng analog 4-20ma chúng ta cùng tìm hiểu các loại biến dòng thông dụng hiện nay; để tiến hành việc chọn lựa cũng như đưa ra quyết định phương án sử dụng một trong 2 phương pháp chuyển đổi dòng điện trên

Các loại biến dòng công nghiệp hiện nay

Hiện nay có khá nhiều loại biến dòng ứng dụng cho các môi trường chuyển đổi dòng điện khác nhau nhưng căn bản biến dòng được phân ra làm các loại ứng dụng:

• Đo lường trung thế
• Đo lường hạ thế
• Analog 4-20ma
• Analog 0-10v
• Truyền thông rs485

Ngoài ra còn có một số loại biến dòng công nghiệp khác như:

• Biến dòng dạng khối
• Biến dòng dạng dây quấn
• Biến dòng kẹp….

Trong đó; điển hình nhất là các loại cảm biến dòng điện tín hiệu ra analog và modbus. Trong bài này sẽ giới thiệu anh em đi sâu hơn về loại biến dòng 4-20ma. Một trong những con ct đo dòng analog đưa về plc điều khiển motor phổ biến nhất

5 hãng phân phối biến dòng uy tín

• Schneider
• Siemens
• Seneca
• Emic
• Quee

Biến dòng 4-20mA ( Ct 4-20ma )

Biến dòng 4-20ma hay còn gọi ct dòng 4-20ma là một con đo dòng sử dụng phương pháp chuyển đổi trực tiếp từ các dòng điện ampe ở mức áp cao về dòng điện analog tương ứng 4-20ma với tốc độ đáp ứng nhanh, độ chính xác cao giá rẻ

Bản chất của con biến dòng 4-20ma là biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều; hoặc dòng điện dc thành dòng điện 1 chiều.Tuy nhiên; mức độ chuyển đổi của biến dòng analog 4-20ma không rộng bằng các con biến dòng 5a 10a

Điểm đặc biệt của loại ct đo dòng analog này chính là sự đa dạng về cấu hình cài đặt dòng điện ampe đầu vào cho ra dòng analog 4-20ma đầu ra tương ứng. Tức là bạn có thể thay đổi biến dòng bằng cách đấu hình lại khi dòng điện thay đổi

Ví dụ:

Biến dòng phạm vi đo 0-40A tín hiệu tương ứng là 4-20ma. Không phải mặc định biến dòng 0-40a = 4-20ma; mà chúng ta có thể cài thay đổi bằng cách gạt swich cấu hình ví dụ 0-5a; 0-10a, 15a, 20a, 25a, 30a, 35a đều ra được 4-20ma tương ứng

Đấy chính là sự biến thiên tuyến tính đối với các loại cảm biến đo dòng điện mà output 4-20ma. Đây cũng là ưu điểm nội trội của con ct đo dòng này. Vậy cấu tạo con biến dòng 4-20ma nó như thế nào ?

Cấu tạo ct đo dòng 4-20ma

Xét về cấu tạo thì loại ct 4-20ma cấu hình nó chẳng khác gì mấy loại biến dòng thông thường. loại biến dòng này cũng hình thành cấu tạo bao gồm

• Lớp vỏ nhựa bao bọc bên ngoài kín giúp chống bụi và hơi nước
• Lõi điện từ bằng thép kết hợp dây quấn quanh lõi thép bằng đồng
• Đường kính lỗ biến dòng để lòn dây tải điện qua tầm 12,3mm, 20,8mm
• Dưới chân ct 4-20 tích hợp mô hình chân rết phù hợp gắn trong các din rail tủ điện
• Phía kết ngoài biến dòng analog có kết cấu các thanh gạt swith để khách hàng calip trực tiếp

Cách đấu biến dòng 

Hiện tại chúng ta có 2 cách đấu biến dòng công nghiệp phổ biến:

• Đấu biến dòng  vào đồng hồ ampe hiển thị loại cơ
• Đấu biến dòng analog về PLC

Tuỳ vào từng ứng dụng cụ thể để anh em sử dụng một trong 2 sơ đồ đấu nối biến dòng trên. Ví dụ đối với biến dòng 5a 10a thì đấu với đồng hồ ampe kế loại cơ gắn tủ điện để quan sát; còn đối với biến dòng 4-20ma thì ta đấu trực tiếp tín hiệu về plc thông qua bộ nguồn 24V

Trên hình là một con đồng hồ ampe kế loại cơ đang được đấu nối với biến dòng sơ cấp thứ cấp thông qua 2 dây dẫn. Loại đồng hồ ampe kết này được chia vạch; có chức năng hiển thị dòng điện thực tế đang đi qua nhưng không có chức năng lưu trữ dữ liệu

Mỗi đồng hồ ampe đều có ký hiệu nhất định; ngay cả biến dòng sơ cấp thứ cấp hay biến dòng 4-20ma đều sử dụng ký hiệu riệng biệt. Do vậy; chúng ta phải hiểu rõ để biết cách đọc các ký hiệu trên từng loại biến dòng

Ví dụ Đồng hồ ampe kế loại cơ màn hình hiển thị vạch chia 0-500A thì có nghĩa là cái đồng hồ này chỉ nhận tối đa max 500A

Với cách đấu biến dòng 4-20ma cho plc thì hoàn toàn khác hẳn; chúng ta chỉ cần cấp nguồn cho plc là hoàn toàn có thể khởi động con biến dòng này

Mua biến dòng analog 4-20ma ở đâu

Lắp đặt biến dòng như thế nào ?

Với các loại biến dòng analog hay biến dòng rs485, ct dòng 5a 10a… đều được trang bị lắp đặt trong các tủ điện nên việc lựa chọn biến dòng có các kích thước khác nhau sẽ ảnh hưởng khá nhiều đến diện tích thiết bị đo trong tủ

Chính vì vậy; cần lựa chọn thiết bị chuyển dòng phù hợp lắp đặt kèm với các thiết bị giám sát như đồng hồ ampe kế hiển thị dạng cơ hoặc điện tử. Đối với biến dòng 4-20ma thì dùng bộ hiển thị hoặc plc…..

Nên cố định biết dòng trên tấm panel trong tủ hoặc treo thiết bị sau đó luốn dây dẫn tải cần chuyển đổi qua lỗ biến dòng. Đối với các con ct dòng chuyển đổi ra 4-20ma thì gắn trên din rail tủ

Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật

0972 56 05 06 – Mr Thành

Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn

Đ/C: Khu Đô Thị Đông Tăng Long, P. Trường Thạnh, TP. Thủ Đức, TP HCM