Thông số của biến dòng ???

[quanghien54]

Anh QuangHien tính như thế thì hơi sang.

Các biến dòng phụ trong các rơ le bảo vệ kỹ thuật số cũng chỉ có kích thước cỡ 30x30x30 là lớn nhất thôi. Nghĩa là thiết diện của nó cỡ 1 cm2 hoặc nhỏ hơn. Nhờ vậy, một rơ le so lệch 3 pha, trên 1 card In put cỡ 150x 120 người ta có thể lắp 8 bộ biến dòng phụ mà chỉ chiếm khoảng 50% diện tích.

Các biến dòng đó, dòng định mức 5A người ta chỉ quấn vài vòng. Như thế định mức 40A thì quấn 1 vòng cũng hợp lý.

Cô Nhóc thử tính lại coi. Nếu dùng lỏi E,I có tiết diện khoảng 1cm2 thì cửa sổ của nó chỉ khoảng 6,7 mm thì làm sao mà quấn 1800 vòng dây 0,08 và 8 sợi dây đường kính 1,6mm được. Đó là chưa kể muốn quấn dây loại 0,08 phải có tay nghề cao. Đối với người chưa quen thì quấn cả ngày cũng chưa xong vì chỉ cần nặng tay một chút là dây bị đứt. Mình quấn được dây 0,06 cũng phải mất một thời gian dài để cảm nhận độ căng của dây trong khi quấn thì mới không bị đứt được. Đối với nhà chế tạo quấn bằng máy thì không có vấn đề gì chứ quấn bằng tay đối với người chưa quen thì hơi khó đấy. Vì vậy mà mình mới chọn phương án dùng dây và lỏi sắt lớn hơn.
Cách đây nhiều năm mình gặp một trường hợp nhớ đời. Ông thầy của mình đưa cho mình một amper kềm loại chỉ thị kim bảo mình đo dòng điện của quạt bàn. Amper kềm này có thang đo tối thiểu là 6A trong khi dòng điện của quạt bàn chỉ có 0,15- 0,20A. Kim chỉ nhích nhẹ chớ không lên nổi thì làm sao biết được dòng điện của nó. Thấy mình loay hoay làm hoài không không được ông thầy mĩm cười rồi mới quấn dây điện vào amper kềm 10 vòng rồi mới tiến hành đo. Kim chỉ 1,8A chỉ cần chia lại 10 lần thì biết được dòng điện qua quạt bàn liền. Đây là một bài học thực tế không hề có trong sách vở. Điều đó làm mình quên đi việc " tận tín thư " chớ có nên áp dụng những điều cứng ngắt trong sách vở mà phải biết vận dụng nó. Bài học này đã theo mình suốt cả cuộc đời cho đến ngày rửa tay gác kiếm.
Thân chào.

[cô nhóc]

Đồng ý với anh QH. Anh là người có rất nhiều kinh nghiệm, nên nói rất đúng. Tuy nhiên, Nhóc muốn anh lưu ý một số chi tiết sau:

1/. Đối với lõi thép thông thường, gọi a là chiều ngang của trục giữa, thì chiều ngang của cửa sổ sẽ là 0,5a. Và chiều cao trụ sẽ là 1,5 a. Người ta làm như thế để tiết kiệm sắt nhất, vì nếu 2 chữ e ghép đối đầu nhau, thì khoảng cửa sổ 2 bên nối với nhau sẽ thành 2 chữ I. Như vậy cửa sổ sẽ có diện tích 0,75 a^2. Anh xem hình dưới đây:


Đối với các lõi thép nhỏ hơn, thì chiều ngang của cửa sổ sẽ lớn hơn 0,5a. Với những lõi biến dòng phụ trong rơ le thì chiều cao trụ cũng lớn hơn 1,5 a. Như vậy diện tích cửa sổ không phải là 0,75a^2 nữa mà sẽ lớn hơn, có thể gấp đôi.

2/. Đối với các biến dòng trong các rơ le điện tử, hoặc rơ le số, hoặc công tơ điện tử, tỉ số thường không lớn lắm, vì dòng sơ cấp thường là định mức 5A hoặc 1A, để kết nối với các biến dòng trong hệ thống điện. Do đó số vòng thứ cấp thường không lên đến 1800 vòng.

3/. Đối với các dây nhỏ như vậy thường được quấn bằng máy, tự rải dây rất đều và xếp lớp rất tốt. Do đó hệ số lấp đầy khá cao. Ngay cả khi quấn bằng "máy quay tay", loại thường thấy bán ở chợ Nhật Tảo, người ta cũng chuyển sang tốc độ cao để dễ xếp lớp và rải dây cho đều.

4/. Lõi 1 cm2 ở thị trường VN hơi khó kiếm. Đó là Nhóc thí dụ về "hàng ngoại" thôi. Chứ Nhóc đang đề nghị anh Vinh dùng biến thế adaptor loại nhỏ nhất, có lõi ít ra cũng là 2 cm2. Chứ dùng lõi 4cm2 thì lớn quá.

5/. Với lõi a^2 = 2cm2 thì diện tích cửa sổ là 1,5 cm2 = 150 mm2, trong khi diện tích thiết diện của 1800 vòng dây là 9mm2. 8 sợi phi 1,6 là 16 mm2. Hệ số lấp đầy là 0,17. Như vậy quấn rất thoải mái, và chỗ trống để làm cách điện cũng rất dễ dàng.

Nếu dùng lõi 1cm2 có cửa sổ 75mm2 thì hệ số lấp đầy cỡ 0,32, quấn hơi khó một chút, nhưng không phải là không quấn được.

[cô nhóc]

ai cho em xin cái hình con biến dòng này được không nhỉ !!!

Trường hợp biến dòng tự quấn thì nó không khác gì các biến áp adaptor bán ngoài chợ. Còn nếu anh muốn xem biến dòng xịn, thì để lúc nào có dịp ghé Trung tâm thí nghiệm Điện, Nhóc sẽ hỏi mượn 1 cái rơ le nào đó, tháo ra và chụp hình gởi lên. Nhóc có một vài anh chị bạn làm ở đó.

[quanghien54]

Đồng ý với anh QH. Anh là người có rất nhiều kinh nghiệm, nên nói rất đúng. Tuy nhiên, Nhóc muốn anh lưu ý một số chi tiết sau:

1/. Đối với lõi thép thông thường, gọi a là chiều ngang của trục giữa, thì chiều ngang của cửa sổ sẽ là 0,5a. Và chiều cao trụ sẽ là 1,5 a. Người ta làm như thế để tiết kiệm sắt nhất, vì nếu 2 chữ e ghép đối đầu nhau, thì khoảng cửa sổ 2 bên nối với nhau sẽ thành 2 chữ I. Như vậy cửa sổ sẽ có diện tích 0,75 a^2. Anh xem hình dưới đây:


Đối với các lõi thép nhỏ hơn, thì chiều ngang của cửa sổ sẽ lớn hơn 0,5a. Với những lõi biến dòng phụ trong rơ le thì chiều cao trụ cũng lớn hơn 1,5 a. Như vậy diện tích cửa sổ không phải là 0,75a^2 nữa mà sẽ lớn hơn, có thể gấp đôi.

2/. Đối với các biến dòng trong các rơ le điện tử, hoặc rơ le số, hoặc công tơ điện tử, tỉ số thường không lớn lắm, vì dòng sơ cấp thường là định mức 5A hoặc 1A, để kết nối với các biến dòng trong hệ thống điện. Do đó số vòng thứ cấp thường không lên đến 1800 vòng.

3/. Đối với các dây nhỏ như vậy thường được quấn bằng máy, tự rải dây rất đều và xếp lớp rất tốt. Do đó hệ số lấp đầy khá cao. Ngay cả khi quấn bằng "máy quay tay", loại thường thấy bán ở chợ Nhật Tảo, người ta cũng chuyển sang tốc độ cao để dễ xếp lớp và rải dây cho đều.

4/. Lõi 1 cm2 ở thị trường VN hơi khó kiếm. Đó là Nhóc thí dụ về "hàng ngoại" thôi. Chứ Nhóc đang đề nghị anh Vinh dùng biến thế adaptor loại nhỏ nhất, có lõi ít ra cũng là 2 cm2. Chứ dùng lõi 4cm2 thì lớn quá.

5/. Với lõi a^2 = 2cm2 thì diện tích cửa sổ là 1,5 cm2 = 150 mm2, trong khi diện tích thiết diện của 1800 vòng dây là 9mm2. 8 sợi phi 1,6 là 16 mm2. Hệ số lấp đầy là 0,17. Như vậy quấn rất thoải mái, và chỗ trống để làm cách điện cũng rất dễ dàng.

Nếu dùng lõi 1cm2 có cửa sổ 75mm2 thì hệ số lấp đầy cỡ 0,32, quấn hơi khó một chút, nhưng không phải là không quấn được.

Cô nhóc dùng 2 lỏi chữ I ghép lại để tăng tiết diện cửa sổ là đúng nhưng lại vấp phải 2 vấn đề mình đã nêu ở trên.
- Thứ nhất là nếu quấn như vậy thì 8 vòng dây 1,6mm chỉ chiếm khoảng 1/2 lớp như vậy sẽ dẫn đến sai số vì từ trường của cuộn dây sơ cấp không cảm ứng hoàn toàn xuống cuộn thứ cấp ở bên dưới.
- Thứ hai là dây quấn 0.08 chỉ có dân thợ mới có thể quấn tốt và đều để có thể vô vừa cửa sổ chứ dân tay ngang chưa quen thì việc này hơi khó đấy.
- Đối với các biến dòng trong hệ thống relay điện tử thường dùng loại hình xuyến. Thứ cấp được quấn bằng máy còn sơ cấp chỉ đưa dây điện qua thôi.
Nếu dùng lỏi loại này là không khả thi nếu quấn bằng tay tại nhà.
Mình đang quấn 1 biến dòng để làm dồng hồ đo amper hiện số. Lỏi sắt có tiết diện khoảng 1,5 cm2 thôi. Dây sơ d =2mm ( chịu được dòng khoảng 10A ) thứ cấp 3000 vòng dây 0,08 ( tỉ lệ 1 :500 ). Như vậy mà đã vừa sát lỏi rồi. Mình không dùng 2 lá chữ E ghép lại để tăng diện tích cửa sổ vì lý do đã nói ỡ trên. Mình sẽ post hình này lên để mọi người tham khảo sau.
Thân chào.

[cô nhóc]

Sorry anh QH. Nhóc nói không rõ, làm mọi người hiểu lầm.

1/. Việc ghép 2 lõi chữ E là để mô tả kích thước của lõi EI, để mọi người thấy kích thước theo tỉ lệ trên sẽ tiết kiệm ra sao: cứ dập 2 chữ E đối đầu thì phần thừa sẽ vừa khít 2 chữ I. Và hình vẽ trên cũng cho thấy diện tích cửa sổ bằng 0,75 a^2.

Chứ lúc sử dụng thì vẫn là ghép 1E, 1I Anh tính diện tích cửa sổ: Scs = 0,5a * 3a/2 = 0,75 a^2. Nếu ghép 2 chữ E thì nó lên đến 1,5a^2 rồi.

2/. Nếu mạch từ ghép EI và ghép chặt thì khe hở không khí rất bé, từ dẫn của mạch từ rất lớn, từ thông tản không thành vấn đề, anh không lo việc các vòng dây không quấn hết chiều dài. Anh cũng thấy các biến dòng công nghiệp hình xuyến, chỉ xỏ có 1 vòng dây qua lõi, dù sát cạnh này hay cạnh khác, cũng có sợ từ thông tản gì đâu? Trong khi nếu lý luận như anh thì phải vào đúng tâm thì từ trường đến các vòng thứ cấp mới đều. Thậm chí anh quấn 10 vòng mà quấn gom hết về 1 phía, cũng chẳng gây sai số gì cả.

3/. Biến dòng trong các rơ le điện tử vẫn dùng loại ghép EI.

[quanghien54]

Sorry anh QH. Nhóc nói không rõ, làm mọi người hiểu lầm.

1/. Việc ghép 2 lõi chữ E là để mô tả kích thước của lõi EI, để mọi người thấy kích thước theo tỉ lệ trên sẽ tiết kiệm ra sao: cứ dập 2 chữ E đối đầu thì phần thừa sẽ vừa khít 2 chữ I. Và hình vẽ trên cũng cho thấy diện tích cửa sổ bằng 0,75 a^2.

Chứ lúc sử dụng thì vẫn là ghép 1E, 1I Anh tính diện tích cửa sổ: Scs = 0,5a * 3a/2 = 0,75 a^2. Nếu ghép 2 chữ E thì nó lên đến 1,5a^2 rồi.

2/. Nếu mạch từ ghép EI và ghép chặt thì khe hở không khí rất bé, từ dẫn của mạch từ rất lớn, từ thông tản không thành vấn đề, anh không lo việc các vòng dây không quấn hết chiều dài. Anh cũng thấy các biến dòng công nghiệp hình xuyến, chỉ xỏ có 1 vòng dây qua lõi, dù sát cạnh này hay cạnh khác, cũng có sợ từ thông tản gì đâu? Trong khi nếu lý luận như anh thì phải vào đúng tâm thì từ trường đến các vòng thứ cấp mới đều. Thậm chí anh quấn 10 vòng mà quấn gom hết về 1 phía, cũng chẳng gây sai số gì cả.

3/. Biến dòng trong các rơ le điện tử vẫn dùng loại ghép EI.

Chắc cô Nhóc lấy làm lạ tại sao mình lại chọn tiết diện lỏi thép là 4cm2 chứ không phải là 1cm2 như trên lý thuyết. Thật ra mình dùng phương pháp so sánh mà thôi. Trong biến dòng loại 200A/5A nếu bạn đo tiết diện lỏi sắt thì thấy nó là 4cm2. Nhà thiết kế đã tính sẳn cho mình rồi thì cần gì tính thêm nữa cho phiền bởi vì mình cũng không có được thông số sủa lỏi thép của nhà chế tạo mà chỉ tính ước chừng. Nếu chọn lỏi sắt 1cm2 để quấn đúng tỉ số vòng 1:1800 thì chắc không thể nào quấn được đối với người chưa từng quấn qua biến dòng vì dây 0,08 quá nhỏ dễ bị đứt khi quấn. Ngoài ra đối với dây 1,6mm quấn song song 8 vòng trên lý thuyết có thể quấn được nhưng trên thực tế khó quấn lắm vì khi quấn vào lỏi nó có một độ cong làm dây quấn không lọt cửa sổ được. Đó là nói quấn bằng tay tại nhà chứ đối với nhà sản xuất thì mình không cần bàn. Nếu dùng lỏi 2cm2 mà quấn với tỉ số vòng nói trên thì sẽ xãy ra hiện tượng khi làm việc với dòng điện thấp sẽ rơi vào vùng không tuyến tính làm sai lệch kết quả đo. Chính vì vậy mà mình mới chọn lỏi thép tiết diện 4cm2 quấn sơ cấp 5 vòng để nó rơi vào vùng tuyến tính. Thật ra phép tính của mình và cô Nhóc cũng giống nhau vì cùng chung một gốc, chỉ khác là mỗi người chọn phương án khác nhau mà thôi.
Chắn cô Nhóc không quên vụ án Điện Kế điện tử đã từng chấn động dư luận mấy năm qua. Đối với công ty EVN nơi tập hợp những nhân tài về điện tử và tự động hóa không có lý gì họ lại để sai sót kết quả đo đếm điện nơi đồng hồ đếm điện điện tử khiến hàng ngũ cán bộ lảnh đạo phải lột áo ra đi. Những linh kiện điện tử lắp đặt hầu như đã được chuẩn hoá nên khó có thể sai sót. Vấn đề là nằm ở chỗ biến dòng ở đầu vào. Khi kiểm nghiệm với bóng đèn tròn khoảng 100W thì kết quả đúng nhưng khi người dân sử dụng với dòng điện lớn hơn thì kết quả lại tăng đến hơn 30%. Điều này chứng tỏ đẵng cấp kiểm nghiệm thiết bị đo lường của công ty nước ngoài so với mình. Ở các công ty nước ngoài thì họ đo kết quả từ dòng điện nhỏ nhất đến dòng điện lớn nhất rồi lấy trung bình còn ở mình thì chỉ kiểm nghiệm ở một giá trị nhất định rồi vội vàng đưa ra kết quả. Nguyên nhân chủ yếu của việc này là do tính phi tuyến của đường cong từ hóa B/H. Vì vậy các nhà chế tạo thiết bị đo lường dòng điện thường tìm cách để cho nó làm việc ở vùng tương đối tuyến tính với một sai số cho phép.
Mình post hình cho cô Nhóc và các bạn xem một biến dòng mình quấn để sử dụng cho đồng hồ đo amper điện tử mình đang thử nghiệm tại nhà. Lỏi sắt của nó là 1,5cm2 ( a=1cm, L =1,5cm ) . Dòng điện tối đa là 10A , sơ cấp dây 2mm quấn 6 vòng, thứ cấp dây 0,08 quấn 3000 vòng ( tỉ số 1:500 ). Quấn như vậy cũng vừa đủ cửa sổ với điều kiện là phải quấn thật chặt và sữa dây không có độ cong thì mới vô lọt được.
Thân chào.

[vinhsnooker]

Đọc những gì mà các bạn nói ra giúp mình như ở trên và tham khảo thêm một số người khác nữa thì mình nói tóm lại là sẽ rất khó quấn nếu ném vào tay một ng chưa biết như mình (vì time mình đang cần gấp). Cho hỏi các bạn là có thể thuê người quấn con này được không nhỉ ( Hà Nội ).

[vinhsnooker]

Trường hợp biến dòng tự quấn thì nó không khác gì các biến áp adaptor bán ngoài chợ. Còn nếu anh muốn xem biến dòng xịn, thì để lúc nào có dịp ghé Trung tâm thí nghiệm Điện, Nhóc sẽ hỏi mượn 1 cái rơ le nào đó, tháo ra và chụp hình gởi lên. Nhóc có một vài anh chị bạn làm ở đó.

Mình đoán nó same same con biến áp xung bé con con.tks cô nhóc, cho hỏi nhà papa và mama của cô nhóc là ở đâu vậy, hà nội, hay ở đâu thế.

[aici]

Quấn như thế này nè:
- Dùng một lõi cuộn chỉ, có lỗ xuyên dược sợi dây điện to đi qua. Quấn vào đó 1800 vòng dây đồng cách điện (dây đồng bọc "ê mai"). Có vậy thôi.
Chúc vui.

[aici]

Hình nó đây.
Đơn giản thôi mà.

Chúc vui.

[vinhsnooker]

Hình nó đây.
Đơn giản thôi mà.

Chúc vui.

úi. thế này hả. trông ngộ ghê. cái này làm việc có chính xác không nữa nhỉ

[vinhsnooker]

mình mới kiếm được con biến dòng với thông số là 1:2500, không biết là có dùng được vào trong trường hợp này không nữa.
Các bạn cho mình hỏi, con ade này đầu vào yêu cầu tối đa là 660mV (dòng ra áp mà ), như vậy biến dòng mình sử dụng ở đây mục đích là để khi có dòng định mức ở sơ cấp thì ở thứ cấp đảm bảo luôn <660mV, có đúng không các bạn (Xem hình để ý thêm phần điện trở để căn chỉnh nữa nhé)
Trong cái APPNOTE của ADE mà nhà sản xuất đưa ra, họ dùng 1:1800,VD thế này, dùng 1:1800 khi dòng sơ cấp đạt 20A thì dòng thứ cấp 500mA chẳng hạn. nhưng cũng trong trường hợp ấy, nếu dùng 1:2500 thì ở sơ cấp 20A thì thứ cấp đâu còn là 500mA, như vậy tính toán đâu còn đúng nữa.

[aici]

úi. thế này hả. trông ngộ ghê. cái này làm việc có chính xác không nữa nhỉ

Ngộ ghê.
Nó giống như vậy đó, đơn giản trông như một cuộn chỉ, đổ keo kín, có 2 đầu ra. Khi dùng như trên (1:1800) thì sợi dây điện quấn đủ 1 vòng xuyên qua lỗ ống. Tại máy tính không biết vẽ nên hình vẽ xấu xí, chứ mình vẽ bằng bút chì thì, không chê chổ nào được (Không còn chổ chê).
Cái này người ta thường dùng để đo dòng trong mấy tủ nguồn AC đó.
Chổ thì chỉ cần dây điện đi xuyên qua, chổ thì quấn 1 vòng, 2 vòng . . .
Còn 2 đầu cuộn dây chổ thì gắn 1 Ampe kế, chổ thì lắp vào mạch điện tử, . . .
Chúc vui.

[cô nhóc]

Đây là hình ảnh của 1 công tơ điện tử.

Cái này của chính hãng ABB, dòng Vision, độ chính xác khá cao. Giá đắt, khoảng vài nghìn USD, nên không dùng trong dân dụng, chỉ dùng đo đếm mua bán điện giữa các công ty trong nội bộ EVN thôi.

Công tơ này lưu được chỉ số cứ 30 phút một lần, và tích lũy được 1 năm. Có thể lưu theo giờ, để tính giá cao điểm thấp điểm. Giao tiếp với bên ngoài bằng 3 cách: cáp quang, RS232 và bằng modem với đường dây điện thoại.





Nhóc ghé TT Thí nghiệm điện, tính mượn 1 cái rơ le số bị hư, nhưng gặp một chị bạn bên điện kế, nên có cái còn hơn cả thích hợp nữa: Biến dòng đầu vào, dùng lõi thép ferrit giống như biến áp xung mà anh Vinh nói. Nhóc tách biến dòng ra ngoài, tháo nửa trên của lõi ferrit, thì nó như thế này:



Tách hẳn 2 nửa lõi ferrit, cuộn dây sơ cấp chỉ có 1 vòng:



Và tách cuộn sơ cấp với thứ cấp ra khỏi nhau, cuộn dây thứ cấp không biết bao nhiêu vòng, nhưng nhìn rất... mini:

[quanghien54]

Đây là hình ảnh của 1 công tơ điện tử.

Cái này của chính hãng ABB, dòng Vision, độ chính xác khá cao. Giá đắt, khoảng vài nghìn USD, nên không dùng trong dân dụng, chỉ dùng đo đếm mua bán điện giữa các công ty trong nội bộ EVN thôi.

Công tơ này lưu được chỉ số cứ 30 phút một lần, và tích lũy được 1 năm. Có thể lưu theo giờ, để tính giá cao điểm thấp điểm. Giao tiếp với bên ngoài bằng 3 cách: cáp quang, RS232 và bằng modem với đường dây điện thoại.






Nhóc ghé TT Thí nghiệm điện, tính mượn 1 cái rơ le số bị hư, nhưng gặp một chị bạn bên điện kế, nên có cái còn hơn cả thích hợp nữa: Biến dòng đầu vào, dùng lõi thép ferrit giống như biến áp xung mà anh Vinh nói. Nhóc tách biến dòng ra ngoài, tháo nửa trên của lõi ferrit, thì nó như thế này:



Tách hẳn 2 nửa lõi ferrit, cuộn dây sơ cấp chỉ có 1 vòng:



Và tách cuộn sơ cấp với thứ cấp ra khỏi nhau, cuộn dây thứ cấp không biết bao nhiêu vòng, nhưng nhìn rất... mini:

Có được biến dòng như vậy là nhất rồi. Vấn đề là tìm nó ở đâu trên thị trường và giá thành là bao nhiêu mỗi cái. Chứ vài nghìn USD 1 bộ thì không thể với tới rồi.