Một kỹ thuật viên HVAC thương mại đứng trong phòng cơ khí nhìn chằm chằm vào bộ xử lý không khí. Bộ điện từ của máy tạo độ ẩm được nối qua rơle cảm biến dòng điện 24V và bộ điện từ sẽ không hoạt động. Động cơ quạt gió đang chạy và rơle sẽ phát hiện dòng điện của nó, nhưng tiếp điểm vẫn mở. Thử nghiệm nhanh bằng đồng hồ kẹp cho thấy quạt gió đang hút 2,4A trong khi điểm đặt rơle là 5A. Kết luận rất đơn giản: rơle vẫn ổn, nhưng điểm đặt sai.
Rơle cảm biến dòng điện phát hiện dòng điện trong dây dẫn và chuyển mạch một tiếp điểm điều khiển bị cô lập khi dòng điện đó vượt qua ngưỡng do người dùng xác định. 24V trong tên gọi là điện áp điều khiển cấp nguồn cho cuộn dây rơle hoặc thiết bị điện tử, không phải dòng điện đang được theo dõi. Hiểu được sự tách biệt giữa mạch cảm biến dòng điện và mạch điều khiển là nền tảng để lựa chọn chính xác.
Mỗi rơle cảm biến dòng điện chứa ba mạch phụ bên trong một vỏ: phần tử cảm biến, bộ so sánh và tiếp điểm đầu ra.
Phần tử cảm biến phổ biến nhất là máy biến dòng thu nhỏ (CT). Dây dẫn tải đi qua cửa sổ của CT. Dòng điện xoay chiều trong dây dẫn đó tạo ra từ trường và CT tạo ra dòng điện thứ cấp nhỏ tỷ lệ với dòng tải sơ cấp. Một điện trở gánh bên trong rơle chuyển đổi dòng điện đó thành điện áp mà bộ so sánh có thể đọc được.
Bộ so sánh liên tục kiểm tra tín hiệu đo được dựa trên tham chiếu có thể điều chỉnh được, đó là điểm đặt. Nếu dòng điện đo được vượt quá điểm đặt, đầu ra bộ so sánh sẽ thay đổi trạng thái. Nhiều mô hình cũng bao gồm hiện tượng trễ, một khoảng cách có chủ ý giữa giá trị ngắt và giá trị đặt lại. Nếu không có hiện tượng trễ, tải dao động gần điểm đặt sẽ làm cho rơle bị rung khi mở và đóng nhanh chóng tiếp điểm đầu ra.
Bộ so sánh cấp điện cho cuộn dây rơle làm thay đổi trạng thái của một tiếp điểm đầu ra bị cô lập, có sẵn ở dạng thường mở (N/O), thường đóng (N/C) hoặc chuyển đổi. Định mức thường nằm trong khoảng 5A ở 250V AC. Mạch điều khiển bên ngoài, đầu vào PLC, cuộn dây công tắc tơ, điện từ hoặc cảnh báo được chuyển đổi bằng tiếp điểm này.
Nguồn điều khiển 24V cấp nguồn cho thiết bị điện tử và cuộn dây đầu ra bên trong. Vì mạch cảm biến được cách ly về mặt điện với mạch điều khiển nên bạn có thể sử dụng rơle DC 24V một cách an toàn để giám sát dây dẫn mang vài trăm ampe ở mức điện áp cao hơn nhiều.
Việc chọn rơle cảm biến dòng điện 24V không phải là chọn thiết bị DIN-rail đầu tiên có 24V trong mô tả. Các thông số kỹ thuật dưới đây có ảnh hưởng lớn nhất đến sự thành công của ứng dụng.
| Đặc điểm kỹ thuật | Phạm vi điển hình | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Điện áp điều khiển | 24V AC/DC | Phải phù hợp với điện áp vòng điều khiển hiện có |
| Phạm vi cảm biến | 0,1A đến 200A | Xác định dòng điện tối thiểu và tối đa có thể được phát hiện |
| Độ chính xác của điểm đặt | ±2% đến ±5% | Ảnh hưởng đến độ chính xác của chuyến đi ở mục tiêu hiện tại của bạn |
| Độ trễ | 2% đến 10% | Ngăn chặn hiện tượng rung khi dòng tải gần với điểm đặt |
| Đánh giá liên hệ | Điện áp xoay chiều 5A / 250V | Phải chuyển tải kết nối mà không cần hàn |
| Thời gian đáp ứng | 50 mili giây đến 500 mili giây | Xác định xem rơle phản ứng với lỗi nhanh hay xu hướng chậm |
| Kiểu lắp | Đường ray DIN, bảng điều khiển | Ảnh hưởng đến quy hoạch không gian và nỗ lực trang bị thêm |
Quy tắc ngón tay cái: chọn phạm vi cảm biến trong đó dòng điện bình thường dự kiến của bạn nằm trong khoảng từ 30% đến 80% giá trị toàn thang đo. Dưới khoảng 20%, cảm biến dựa trên CT bắt đầu mất độ chính xác. Trên 100%, bạn có nguy cơ bão hòa lõi và gây ra tình trạng đặt lại sai.
Rơle cảm biến dòng điện 24V là một thiết bị khóa liên động đa năng. Các ứng dụng phổ biến nhất rơi vào năm loại.
Trong các hệ thống HVAC, rơle chứng minh rằng máy thổi thực sự đang di chuyển không khí trước khi cấp điện cho bộ điều chỉnh độ ẩm, máy lọc không khí điện tử hoặc cuộn dây tăng áp. CT quấn quanh nguồn cấp động cơ quạt gió. Khi động cơ khởi động và rút dòng điện trên điểm đặt, rơle sẽ kích hoạt điện từ 24V. Nếu dây đai bị đứt và động cơ chạy nhưng dòng điện giảm, rơle sẽ mở mạch điện từ và bảo vệ thiết bị kèm theo khỏi hoạt động khô.
Động cơ rút ra dòng điện có thể dự đoán được trong quá trình chạy bình thường. Khi quá tải, dòng điện tăng; khi mất pha, các pha còn lại sẽ có dòng điện cao hơn. Rơle cảm biến hiện tại sẽ theo dõi các tín hiệu này và ngắt công tắc tơ. Đối với động cơ ba pha có nhu cầu bổ sung như phát hiện rò rỉ, một thiết bị tích hợp như bảo vệ động cơ chống rò rỉ với tính năng ghi sự kiện kết hợp cảm biến dòng điện, giám sát nhiệt và ghi nhật ký sự kiện chuyến đi trong một gói DIN-rail duy nhất.
Bảo vệ chống rò rỉ Bộ bảo vệ động cơ có tính năng ghi sự kiện cho động cơ AC380V/690V Bộ điều khiển động cơ Acrel ARD3M này tích hợp tính năng bảo vệ rò rỉ, ghi sự kiện và I/O có thể lập trình trong gói DIN-rail, khiến nó trở thành giải pháp toàn diện để quản lý động cơ điện áp thấp và chẩn đoán chuyến đi. Xem sản phẩm → Máy bơm ly tâm hút ít dòng điện hơn khi cánh quạt quay trong không khí thay vì nước. Rơle cảm biến dòng điện được cấu hình như một ngắt dòng điện ngầm sẽ dừng máy bơm trước khi các vòng đệm cơ khí bị hỏng. Đây là giải pháp thay thế chi phí thấp cho các tấm bảo vệ chạy khô đắt tiền.
Trong các mạch trạm biến áp, một rơle bảo vệ phức tạp hơn như Rơle bảo vệ AM2SE thêm tính năng bảo vệ quá dòng, chạm đất và nhiệt độ trong một thiết bị có thể cung cấp dữ liệu vào một hệ thống giám sát không dây phân phối điện . Đối với các bảng đã sử dụng cảm biến nhiệt độ không dây, rơle này là lớp an toàn điện thứ hai.
Rơle bảo vệ trung áp AM2SE cho các thiết bị chính vòng 10kV Rơle AM2SE cung cấp khả năng bảo vệ ngăn lộ theo tiêu chuẩn ANSI, ghi lỗi và liên lạc linh hoạt cho thiết bị đóng cắt 10kV, mang lại sự giám sát và an toàn cần thiết cho hệ thống phân phối điện áp trung thế. Xem sản phẩm → Hệ thống băng tải, máy trộn và bộ gia nhiệt xử lý sử dụng rơle cảm biến dòng điện để xác minh rằng tải đang chạy trước khi bắt đầu bước tiếp theo trong trình tự. Trong các dự án quản lý năng lượng, đầu ra rơle cung cấp tín hiệu tiếp xúc khô đơn giản mà cổng có thể kéo vào giải pháp quản lý hiệu quả năng lượng để hiển thị thông tin về thời gian chạy và điều kiện tải của thiết bị.
Việc lắp đặt đúng quan trọng hơn việc lựa chọn sản phẩm. Rơle có hướng CT sai hoặc điểm đặt được đặt quá gần với dòng điện bình thường sẽ gây ra các ngắt sai trong môi trường sản xuất.
Khi trang bị thêm bảng điều khiển hiện có, dây dẫn tải thường đã được kết nối và nguồn điện không thể bị gián đoạn. Trong trường hợp này, một máy biến dòng lõi kép có thể được kẹp xung quanh dây dẫn mà không cần ngắt kết nối tải, điều này giúp cho việc trang bị thêm nhanh hơn và an toàn hơn đáng kể.
Máy biến dòng hiện tại lõi kép để trang bị thêm và giám sát quang điện mặt trời AKH-0.66 CT kẹp cho phép đo dòng điện mà không làm gián đoạn hệ thống dây điện, lý tưởng để nâng cấp các tấm hiện có hoặc tích hợp với bộ biến tần năng lượng mặt trời và hệ thống quản lý năng lượng. Xem sản phẩm → Máy biến dòng là bộ phận cảm biến thụ động; nó chỉ tạo ra một dòng điện thứ cấp tỷ lệ. Rơle cảm biến dòng điện bổ sung bộ so sánh, điểm đặt và tiếp điểm chuyển mạch trong một gói. CT là bộ phận cảm biến của rơle.
Hầu hết các rơle dựa trên CT chỉ hoạt động với dòng điện xoay chiều. Dòng điện một chiều yêu cầu cảm biến hiệu ứng Hall hoặc phép đo dựa trên shunt. Luôn kiểm tra bảng dữ liệu để biết xếp hạng AC/DC trước khi đặt hàng.
Động cơ có dòng khởi động cao, thường gấp 6 đến 8 lần dòng chạy. Nếu thời gian phản hồi quá nhanh, rơle sẽ ngắt trong quá trình khởi động. Tăng độ trễ hoặc đặt điểm đặt cao hơn mức khởi động.
Độ trễ là khoảng cách giữa điểm ngắt và điểm đặt lại. Nó ngăn rơle chuyển đổi nhanh khi dòng điện dao động gần điểm đặt. Độ trễ từ 5% đến 10% là phù hợp cho hầu hết các ứng dụng.
Rơle cảm biến dòng điện là một bộ phận nhỏ có ảnh hưởng lớn đến thời gian hoạt động. Các lỗi phổ biến nhất là trôi điểm cài đặt, phạm vi CT sai hoặc xếp hạng liên hệ không khớp đều có thể ngăn ngừa được bằng một vài phút chú ý trong quá trình lựa chọn và vận hành. Khi thiết kế vòng điều khiển 24V cần biết tải có thực sự tiêu thụ dòng điện hay không, hãy bắt đầu với phạm vi cảm biến, đặt ngưỡng ở mức 120% dòng điện bình thường và tích hợp đầu ra vào nền tảng giám sát của bạn. Cách tiếp cận đó giúp loại bỏ hầu hết các chuyến đi sai lầm và bảo vệ thiết bị bạn được trả tiền để tiếp tục hoạt động.
Bản quyền © Acrel Co., Ltd. Bản quyền đã được bảo lưu.
