Công tơ điện là gì? Phân loại công tơ điện hiện nay

Công tơ điện là một trong những sản phẩm quen thuộc trong đời sống mà bất cứ nơi nào sử dụng điện cũng đều có. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về sản phẩm này cũng như những công dụng của nó. Hãy cùng Điện máy Yên Phát tìm hiểu vấn rõ hơn những thắc mắc trên trong bài viết hôm nay nhé!

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của những chiếc đồng hồ điện

Việc sử dụng điện năng trong các gia đình, phòng trọ, nhà máy, phân xưởng, cửa hàng,… để vận hành các máy móc, thiết bị là vô cùng cần thiết. Chính vì thế, những chiếc đồng hồ điện cũng ngày càng phổ biến và được quan tâm nhiều hơn. Vậy công tơ điện 1 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý ra sao?

Công tơ điện – dụng cụ đo điện năng tiêu thụ chính xác, phổ biến nhất hiện nay

Khái niệm và cấu tạo của đồng hồ điện

Công tơ điện (đồng hồ điện, điện năng kế,…) là dụng cụ giúp chúng ta có thể đo được lượng điện năng của một hoặc nhiều loại phụ tải điện. Phụ tải điện bao gồm tất cả các thiết bị sử dụng điện năng trong các hộ tiêu dùng, doanh nghiệp…

Dụng cụ đo này được ngành điện lực nước ta dùng để làm cơ sở thanh toán chi phí sử dụng điện năng trong tháng cho mỗi gia đình, tòa nhà, công ty,… Điện năng kế thường được hiệu chuẩn trong các đơn vị thanh toán. Thông thường và phổ biến nhất, đồng hồ điện được tính bằng kWh (kilowatt giờ), đọc số kWh mỗi kỳ thanh toán.

Cấu tạo cơ bản của một chiếc công tơ điện bao gồm một số bộ phận chính như:

• Cuộn dây điện áp: Cuộn dây với số lượng vòng dây lớn, được đặt tại vị trí song song với phụ tải.
• Cuộn dây dòng điện: Cuộn dây được lắp nối tiếp với phụ tải, số vòng của nó thường ít hơn cuộn điện áp nhưng lại có tiết diện lớn hơn.
• Đĩa nhôm: Bộ phận mỏng, dẹt được lắp phía trên trục, tỳ vào trụ để quay tự do giữa 2 cuộn dây điện áp.
• Nam châm vĩnh cửu: Được lắp để tạo momen cán khi đĩa nhôm thực hiện việc quay trong từ trường.
• Hộp số cơ khí: Thực hiện nhiệm vụ hiển thị số vòng quay của đĩa nhôm mỗi khi bộ phận này hoạt động.

Nguyên lý và cấu tạo cơ bản của đồng hồ điện 1 pha

Công tơ điện làm việc như thế nào?

Chỉ khi có dòng điện chạy qua phụ tải được gắn với đồng hồ điện thì các bộ phận của dụng cụ này mới bắt đầu thực hiện công việc của mình. Quá trình này được tóm tắt một cách đơn giản dưới đây:

• Tại cuộn dây có dòng điện đi qua tạo ra luồng từ thông (ở dưới đĩa nhôm có gắn trục role liên kết với hộp số cơ khí).
• Cùng lúc, dòng điện cũng tạo ra hai luồng từ thông trên cuộn dây điện áp với 1 luồng từ thông tác dụng trực tiếp lên đĩa nhôm.
• Các tác động của 2 luồng từ thông tạo ra momen khiến đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu.
• Đồng thời nam châm vĩnh cửu cũng tạo ra luồng momen cản để giúp cân bằng vòng quay của đĩa nhôm, cho ra chỉ số điện năng tiêu thụ.

Quá trình quay của đĩa nhôm sẽ làm trục số nhảy và hiển thị chỉ số tiêu thụ điện năng của phụ tải. Nhờ đó mà đơn vị quản lý có thể nắm được điện năng mà gia đình, tòa nhà, doanh nghiệp,… sử dụng.

Công tơ điện dùng để làm gì? Công dụng của đồng hồ đo điện

Như đã giới thiệu bên trên, điện năng kế là một sản phẩm được dùng để đo lượng điện tiêu thụ của phụ tải. Phụ tải có thể là tivi, tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, máy tính hoặc các loại máy móc, thiết bị trong dây chuyền sản xuất.

Công tơ giúp tính toán được lượng điện năng mỗi tháng của người sử dụng

Công tơ điện dùng để đo điện năng mà các đơn vị, cơ sở đã sử dụng. Từ đó, các công ty điện lực sẽ tính toán được lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng và số tiền cần thanh toán.

Bên cạnh đó, một số loại đồng hồ đo điện còn được sử dụng để truyền thông, gửi các dữ liệu lên trung tâm điều khiển để quản lý, đo lường các chỉ số điện trong hệ thống, dây chuyền sản xuất hoặc phân xưởng…

Phân loại và so sánh các loại đồng hồ điện phổ biến

Về cơ bản, đồng hồ điện dạng cơ là phổ biến nhất và được chia thành các loại như 1 pha, 3 pha, 2 chiều. Tuy nhiên, hiện nay còn xuất hiện điện năng kế điện tử với nhiều ưu điểm. Dưới đây là chi tiết về mỗi loại công tơ:

Loại công tơ điện 1 pha

Đây là dòng công tơ sử dụng khi cần đo lường dòng điện 1 pha, 2 dây bao gồm:

Công tơ 1 pha dạng cơ

Đồng hồ điện 1 pha dạng cơ là loại công tơ được dùng phổ biến từ xưa cho đến hiện nay trong các hộ gia đình, cửa hàng, nhà trọ,… Loại đồng hồ đo điện này được biết đến với các chỉ số trên mặt như:

• 220V – chỉ điện áp định mức sử dụng cho dòng điện 220V
• 10(40)A – Chỉ dòng điện định mức của công tơ là 10 Ampe và dòng điện tối đa là 40 Ampe. Nếu như bạn sử dụng đồng hồ cho các dòng điện quá 40A thì hoạt động của đồng hồ sẽ kém chính xác, bị lệch rất nhiều.
• 450 vòng/kWh – số vòng quay của công tơ điện để đạt mức 1kWh (450 vòng).
• Cấp 2 – chỉ mức độ chính xác của công tơ, cấp càng lớn thì độ chính xác càng giảm và ngược lại.
• 50Hz – tần số của dòng điện dùng cho công tơ 1 pha

Sản phẩm đồng hồ điện cơ 1 pha có những ưu điểm và hạn chế như:

Ưu điểm

– Cấu tạo đồng hồ điện dạng cơ đơn giản.

– Sử dụng và lắp đặt dễ dàng, tuổi thọ cao, ổn định khi đo điện.

– Giá thành rẻ, dễ mua, dễ đọc các chỉ số.

Hạn chế

– Độ chính xác của đồng hồ cơ chưa cao, có thể tồn tại các sai số vì phải phụ thuộc vào cơ cấu hoạt động cơ khí của các bộ phận.

– Có thể bị điều chỉnh tăng/giảm tốc độ quay của đồng hồ.

Công tơ điện tử 1 pha

Loại đồng hồ điện này được thiết kế hiện đại, hoạt động dựa vào các thông số điện tử. Chỉ số điện năng tiêu thụ cũng được hiển thị bằng số trên màn hình LCD hoặc LED.

Công tơ điện tử 1 pha sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật khi sử dụng

Điện năng kế điện tử còn có khả năng ghi lại các thông số khác của phụ tải và nguồn (số điện sử dụng tức thời hoặc số điện tối đa, mức điện áp, hệ số công suất,…). Hơn nữa, đồng hồ điện tử 1 pha còn có khả năng hỗ trợ tính toán theo thời gian đặt nhất định nào đó (số kWh tại thời gian cao điểm hoặc trong 1 giờ).

Ưu điểm

– Có cảnh báo nếu xảy ra tình trạng rò rỉ điện.

– Đo được nhiều thông số chỉ với một chiếc đồng hồ điện tử.

– Cài đặt nhiều chức năng, giám sát được chất lượng của nguồn điện đến các phụ tải.

– Độ chính xác cao, có khả năng tính toán được giá điện theo bậc thang đã quy định.

Hạn chế

– Giá thành cao từ 2 – 3 lần so với dòng đồng hồ cơ.

– Độ bền phụ thuộc vào các linh kiện điện tử cấu tạo nên đồng hồ.

– Đồng hồ điện tử khó sửa chữa, chi phí sửa chữa lớn.

Loại công tơ điện 3 pha

Lưới điện được chia thành điện 1 pha và 3 pha nên các loại đồng hồ đo cũng được chia thành các loại tương tự. Đồng hồ điện 3 pha được sử dụng cho mạng lưới điện 3 pha 4 dây và được chia thành:

• Đồng hồ điện 3 pha loại đo trực tiếp
• Đồng hồ điện 3 pha loại đo gián tiếp

Đồng hồ đo dòng điện 3 pha cho điện áp 380V

Thông thường, điện năng kế 3 pha được lắp đặt tại các công trình, các nhà máy sản xuất, doanh nghiệp sử dụng dòng điện 3 pha. Loại đồng hồ này ít gặp ở các hộ gia đình, trừ những hộ kinh doanh có sử dụng các thiết bị 3 pha (máy rửa xe cao áp, máy nén khí,…).

Loại đồng hồ điện 2 chiều

Đây là loại công tơ gồm 2 bộ nhớ sử dụng để đo nguồn điện tại các dự án điện năng lượng mặt trời. Người ta còn dùng nó để đếm nguồn điện năng 2 chiều với chức năng của 2 bộ nhớ là:

• Bộ nhớ 1 của công tơ: Lưu trữ các chỉ số điện năng tiêu thụ được cấp bởi công ty điện lực.
• Bộ nhớ 2 của công tơ: Lưu trữ các chỉ số điện năng từ hệ thống lưới điện năng lượng mặt trời

Hướng dẫn kiểm tra công tơ điện tại nhà

Là một dụng cụ đo lường điện năng, cơ sở tính toán tiền điện cần chi trả nên công tơ cần phải hoạt động chính xác. Việc kiểm tra đồng hồ điện sẽ giúp bạn nắm được mức điện sử dụng để có phương án xử lý nên như thấy đồng hồ chạy không bình thường (chạy nhanh hoặc chậm bất thường).

Điều này giúp người dùng chủ động hơn trong việc kiểm soát được lượng điện năng tiêu thụ. Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm kiếm các phương án tối ưu và tiết kiệm điện năng hơn.

Có thể thực hiện tự kiểm tra đồng hồ đo điện tại nhà

Một số thông số cần nắm trước khi kiểm tra đồng hồ điện

Để quá trình kiểm tra công tơ có thể diễn ra thuận lợi, quý vị cần nắm được:

Đơn vị tính điện năng là gì?

Đơn vị tính điện năng được quy định thống nhất là kWh và khi nhìn vào hóa đơn điện, bạn có thể biết gia đình mình đã sử dụng bao nhiêu số điện trong tháng.

kWh được tính bằng công thức:

A = P x t

Trong đó, A (kWh) là điện năng tiêu thụ; P (W) là công suất của thiết bị sử dụng nguồn điện; t (h) là thời gian thiết bị điện hoạt động.

Số vòng quay của đồng hồ điện

Khi xem, người dùng sẽ nhìn vào thông số mà hộp số cơ khí hiển thị. Các loại đồng hồ sẽ khác nhau về chỉ số này vì có tốc độ chạy khác nhau (cả trong trường hợp cùng sử dụng 1 tải).

Các bước kiểm tra công tơ điện

Không cần nhờ đến thợ điện, quý vị cũng có thể tự kiểm tra đồng hồ đo điện của gia đình mình bằng các bước đơn giản dưới đây:

• Bước 1: Dùng một bóng đèn có công suất hoạt động là 60W.
• Bước 2: Tắt hết tất cả các thiết bị dùng điện trong nhà để đồng hồ dừng hoàn toàn không quay.

Để đồng hồ dừng quay hoàn toàn trước khi thực hiện kiểm tra

• Bước 3: Sau khi đồng hồ dừng hoàn toàn, bạn bật bóng đèn để kiểm tra. Đếm xem công tơ chạy 10 vòng hết tất cả bao nhiêu giây.
• Bước 4: Kiểm tra số điện trên đồng hồ là 450 vòng/kWh (hoặc 900 vòng/kWh). Chỉ số này có nghĩa là công tơ chạy 450 vòng tương đương với 1000W, nên mỗi vòng của công tơ sẽ là 2,222W.
• Bước 5: Thực hiện tính toán và quan sát: Nếu công tơ chạy 10 vòng hết khoảng 500 giây cũng có nghĩa là 1 giờ, công tơ chạy được 3600/500*10 = 72 vòng. Và công suất tiêu thụ điện năng rơi vào 72*2,222W = 160W. So sánh với thông số trên bóng đèn để đưa ra kết luận đồng hồ điện chạy nhanh hay chậm.

Cách chọn mua công tơ điện tốt

Để đảm bảo công tơ hoạt động tốt, đo đúng lượng điện năng sử dụng, bạn cần chọn mua và sử dụng sản phẩm đảm bảo chất lượng. Bạn cần căn cứ vào các thông số kỹ thuật và nhu cầu sử dụng nguồn điện thực tế của mình để lựa chọn.

Những thông số trên mặt đồng hồ điện bạn cần quan tâm là:

• Về điện áp: Tại nước ta, điện áp 220V là điện 1 pha, 380V là điện 3 pha.
• Về dòng điện: Chú ý đến dòng điện định mức – tối đa của các công tơ (thường là 5(20)A, 10(40)A, 20(8)A…).

Chọn công tơ theo thông số trên mặt công tơ tương ứng với dòng điện thực tế

• Về tần số: Định mức các công tơ phải tuân thủ (thường là 50Hz).
• Số vòng quay (Rev/kWh): Số vòng quay của đĩa nhôm để đạt 1kWh (225 Rev/kWh, 450 rev/kWh, 900 450 rev/kWh…).
• Cấp chính xác: Thông thường, chỉ số này trên đồng hồ điện là CL1 (cấp 1 với mức sai số của công tơ là 1%), CL2 (cấp 2 với mức sai số 2%).

Trong các thông số trên thì điện áp và tần số là 2 yếu tố quan trọng nhất và tác động trực tiếp với sự chính xác khi công tơ làm việc. Còn 2 thông số không ảnh hưởng đến đồng hồ chính là cấp chính xác CL cùng với dòng điện định mức của các thiết bị trong tải.

Nguyên tắc là bạn căn cứ vào dòng điện của phụ tải: bằng 50% dòng điện định mức, 75% dòng điện tối đa. Ví dụ, đồng hồ có chỉ số 5(20)A thì 5 là chỉ số dòng điện định mức và 20 là dòng điện tối đa công tơ cho phép chạy qua mà vẫn đảm bảo được sai số.

Giá thành của các loại đồng hồ đo điện

Giá của một chiếc đồng hồ điện tùy vào chủng loại, nhà cung cấp

Đồng hồ điện phong phú về chủng loại, mẫu mã với mức giá bán cũng rất đa dạng. Mỗi đơn vị phân phối lại có bảng giá riêng cho từng loại điện năng kế, tùy từng nhu cầu và điều kiện tài chính mà quý vị có thể tham khảo:

• Đồng hồ điện 1 pha cơ: giá từ 300.000 – 450.000đ
• Đồng hồ điện 1 pha điện tử: giá từ 800.000 – 1.500.000đ
• Đồng hồ đo điện 3 pha: giá từ trên 1.300.000đ

Tổng kết

Vừa rồi là những thông tin chi tiết về các loại công tơ điện mà Điện máy Yên Phát đã tổng hợp được. Hy vọng bài viết này sẽ giúp ích cho bạn trong việc nắm được mức độ sử dụng điện năng của các phụ tải và có được cách sử dụng các thiết bị phù hợp, tiết kiệm nhất.