Công tơ điện là gì? Cấu tạo, công dụng của công tơ điện

Tìm hiểu về công tơ điện là gì? Cấu tạo, chức năng, công dụng và nguyên lý làm việc của công tơ điện ra sao? Sơ đồ đấu dây và cách kiểm tra chỉ số công tơ điện hoạt động đúng hay không?

1. Công tơ điện là gì

Công tơ điện hay điện năng kế là thiết bị dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ của tải trong mạch điện xoay chiều với tần số xác định. Công tơ điện được công ty điện lực Việt Nam lấy làm cơ sở để kiểm tra và thanh toán chi phí tiền điện hàng tháng.

Công tơ điện là gì

2. Cấu tạo của công tơ điện

Công tơ điện có cấu tạo hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ cấu cảm ứng điện từ và gồm các phần như sau:

+ Cuộn dây dòng điện: Có số vòng ít, tiết diện dây lớn. Cuộn dây dòng điện được quấn trên lõi thép A và mắc nối tiếp tới tải.

+ Cuộn điện áp: Có số vòng nhiều, tiết diện dây nhỏ. Cuộn điện áp được quấn trên lõi thép B và mắc song song với tải.

+ Đĩa nhôm nằm trong khe hở của mạch từ điện áp và mạch từ cuộn dòng.

+ Cơ cấu hiển thị số có bánh răng ăn khớp với trục quay của đĩa nhôm

+ Trục quay

+ Bánh răng khía và số

+ Nam châm vĩnh cửu

+ Ngoài ra để chống lấy cắp điện năng, người ta còn bố trí thêm trục quay các bánh răng và bánh số chỉ quay theo một chiều, không quay được theo chiều ngược lại.

Cấu tạo của công tơ điện 1 pha

3. Nguyên lý làm việc của công tơ điện

Khi có dòng điện đi vào 2 cuộn dây áp và cuộn dây dòng sẽ tạo ra từ thông Φ trên các lõi thép. Điện áp V cung cấp cho tải tạo nên dòng điện i_V trong cuộn dây điện áp và từ thông Φ_V trong lõi thép B. Đồng thời trên cuộn dây dòng điện cũng sinh ra từ thông Φ_I trong lõi thép A.

Hai từ thông Φ_I và Φ_V lệch pha nhau một góc 90⁰ và móc vòng qua nhau xuyên qua dĩa nhôm, tạo ra dòng điện xoáy trên dĩa nhôm. Do có sự tương tác giữa từ thông và dòng điện xoáy nên tạo ra lực điện từ làm quay đĩa nhôm.

Dòng điện và điện áp càng lớn thì từ thông càng mạnh, làm cho lực điện từ càng mạnh. Dẫn tới tốc độ quay của đĩa nhôm càng nhanh, kéo theo hệ thống bánh răng chuyển động làm xoay các chữ số chỉ lượng điện năng tiêu thụ của tải. Do đó tốc độ và số vòng quay của đĩa nhôm phụ thuộc vào điện năng tiêu thụ của tải.

Như vậy công tơ điện là thiết bị dùng để đo đại lượng là công suất tiêu thụ của tải. Số đếm của công tơ điện cho biết điện năng tiêu thụ của gia đình.

Video tham khảo nguyên lý hoạt động của công tơ điện

4. Ký hiệu và kiểm tra chỉ số công tơ điện

– Ký hiệu:

Công dụng của công tơ điện

+ Điện áp định mức 220V

+ Dòng điện cho phép qua công tơ 10-40A

+ Tần số 50 Hz

+ 450 vòng/kWh khi đã nhôm quay 600 vòng, tải tiêu thụ 1kWh

– Kiểm tra và hiệu chỉnh chỉ số công tơ điện

Để kiểm tra chỉ số công tơ điện ta thực hiện các bước sau:

+ Mắc công tơ điện với phụ tải 400W

+ Tính số vòng quay 1 phút: N = (450×400)/(60*1000) = 3 vòng.

=> Đĩa nhôm quay 1 vòng trong vòng 20s

+ Nếu đĩa nhôm quay nhanh hơn so với kết quả tính trên thì ta hiệu chỉnh nam châm vĩnh cửu xa đĩa nhôm. Ngược lại nếu đĩa nhôm quay chậm, ta hiệu chĩnh nam châm gần đĩa nhôm.

5. Sơ đồ đấu dây công tơ điện

Cần lưu ý sơ đồ đấu dây của từng loại công tơ điện. Nếu đấu sai có thể làm đĩa nhôm không quay hay quay ngược lại làm hỏng công tơ điện.

– Sơ đồ đấu dây công tơ điện 1 pha

Sơ đồ đấu dây công tơ điện 1 pha

+ Chân 1, 3 sẽ nối với nguồn điện

+ Chân 2,4 sẽ kết nối với phụ tải

– Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha 3 phần tử

Công tơ điện 3 pha 3 phần tử dùng cho hệ thống điện 3 pha 4 dây. Cả 3 phần tử sẽ làm quay 3 đĩa nhôm có cùng trục quay hoặc 1 đĩa nhôm. Trục quay này được các bánh răng truyền động sang bộ số để hiển thị kết quả đo.

Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha 3 phần tử

– Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha 2 phần tử

Công tơ điện 3 pha 2 phần tử có cấu tạo như loại 3 phần tử, nhưng có 2 phần tử làm quay 2 đĩa nhôm. Công tơ điện loại này dùng với tải pha 3 không sử dụng dây trung tính, hoặc tải qua dây trung tính không đáng kể.

Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha 2 phần tử

>>> Xem thêm:

15 sơ đồ mạch cơ bản dùng khởi động từ

Động cơ không đồng bộ 3 pha là gì? CHI TIẾT NHẤT

Tài liệu tham khảo

Sửa chửa thiết bị điện tử gia dụng – Nguyễn Tấn Phước, Lê Văn Bằng

[button color=”orange” size=”medium” link=”http://bblink.com/GGlr8N” icon=”” target=”false”]Download giáo trình PDF[/button]