Cùng một mẫu van điện từ hay van bi điều khiển điện thường có nhiều lựa chọn điện áp: 24VDC, 12VDC, 24VAC, 220VAC. Chọn đúng loại điện quyết định van có chạy ổn định, có bị nóng, kêu rè hay cháy coil hay không. Bài viết giải thích điện AC và DC khác nhau thế nào và cách chọn điện áp cho van điện.
Điện AC và DC là gì?
- Điện xoay chiều (AC – Alternating Current): dòng điện đổi chiều liên tục theo chu kỳ. Lưới điện Việt Nam là điện xoay chiều tần số 50 Hz: 220V một pha cho dân dụng, 380V ba pha cho công nghiệp. Xem thêm điện áp 220V.
- Điện một chiều (DC – Direct Current): dòng điện chạy theo một chiều cố định. Nguồn DC đến từ ắc quy, pin mặt trời, bộ nguồn (adapter, nguồn tổ ong) đổi từ 220VAC xuống 12VDC hoặc 24VDC. Hệ thống PLC, cảm biến công nghiệp phần lớn dùng 24VDC.
Các khái niệm cơ bản về điện áp, dòng điện xem tại bài điện áp là gì và dòng điện là gì.
Bảng so sánh điện AC và DC
| Tiêu chí | Điện AC | Điện DC |
|---|---|---|
| Chiều dòng điện | Đổi chiều liên tục (50 Hz tại Việt Nam) | Một chiều cố định, có cực + và – |
| Nguồn thường gặp | Lưới điện 220V, 380V; biến áp 24VAC | Bộ nguồn 12V, 24V; ắc quy; pin mặt trời |
| Truyền tải đi xa | Dễ, đổi điện áp bằng biến áp | Điện áp thấp sụt áp nhiều trên dây dài |
| Đấu dây | Không phân cực (pha – trung tính) | Phải đúng cực với thiết bị có mạch điện tử, đèn báo, diode |
| An toàn khi chạm | 220V nguy hiểm tính mạng | 12V, 24V là điện áp an toàn trong điều kiện khô |
| Ứng dụng trong van | Van điện từ 220VAC, bộ truyền động 220VAC/380VAC | Van điện từ 12/24VDC, van bi điện mini, điều khiển từ PLC |
Coil van điện từ AC và DC hoạt động khác nhau thế nào?
Coil van điện từ là cuộn dây tạo từ trường hút lõi sắt để mở hoặc đóng van, tương tự nguyên lý của rơ le điện từ. Cách dòng điện đi qua coil khác nhau giữa AC và DC:
- Coil AC: dòng điện bị giới hạn chủ yếu bởi cảm kháng của cuộn dây. Lúc lõi sắt chưa hút vào, cảm kháng thấp nên dòng khởi động lớn hơn dòng giữ nhiều lần. Nếu lõi bị kẹt (do cặn bẩn) và không hút vào hết, dòng lớn kéo dài làm coil nóng và cháy. Coil AC có vòng chống rung (shading ring) để giảm tiếng kêu; vòng này mòn hoặc bề mặt lõi bẩn sẽ gây kêu rè.
- Coil DC: dòng điện chỉ bị giới hạn bởi điện trở dây, gần như không đổi từ lúc cấp điện. Không có dòng khởi động lớn, chạy êm, không kêu rè. Đổi lại, lực hút ban đầu của coil DC yếu hơn coil AC cùng công suất, nên van DC cỡ lớn thường cần công suất coil cao hơn.
Vì vậy, khi van điện từ AC bị kẹt lõi, coil thường cháy nhanh hơn van DC. Các nguyên nhân cháy coil khác xem tại bài nguyên nhân coil van điện từ bị cháy.
Có dùng coil AC cho nguồn DC (và ngược lại) được không?
- Coil AC cấp nguồn DC cùng điện áp: không được. Với DC, cuộn dây không còn cảm kháng, dòng điện tăng rất lớn, coil cháy sau thời gian ngắn.
- Coil DC cấp nguồn AC cùng điện áp: không nên. Lực hút yếu, van kêu rè, đóng mở chập chờn.
- Coil AC/DC (đa năng): một số coil có mạch chỉnh lưu bên trong hoặc trong giắc, dùng được cả hai. Chỉ dùng khi nhãn coil ghi rõ AC/DC.
Luôn đọc nhãn coil: ký hiệu V~ hoặc VAC là xoay chiều, V⎓ hoặc VDC là một chiều.
Chọn van điện 24VDC hay 220VAC?
| Trường hợp | Nên chọn |
|---|---|
| Điều khiển từ PLC, bộ hẹn giờ, cảm biến 24V | 24VDC |
| Khu vực ẩm ướt, người vận hành có thể chạm vào van | 24VDC hoặc 12VDC (điện áp an toàn) |
| Hệ thống chạy bằng pin mặt trời, ắc quy | 12VDC hoặc 24VDC |
| Lấy điện trực tiếp từ ổ cắm, công tắc, phao điện 220V | 220VAC |
| Dây cấp điện dài (trên 50–100 m), công suất lớn | 220VAC, hoặc 24VDC với tiết diện dây lớn hơn |
| Bộ truyền động điện cỡ lớn (mô-men xoắn cao) | 220VAC hoặc 380VAC |
Tham khảo sản phẩm: van điện từ 24V, van điện từ 220V, van bi điều khiển điện 24VDC, van bi điều khiển điện 220VAC. Các thông số khác khi chọn van xem tại bài cách chọn van điện từ.
Lưu ý sụt áp khi dùng điện 24VDC đi xa
Điện áp thấp thì dòng điện lớn hơn để có cùng công suất, nên sụt áp trên dây đáng kể hơn. Ví dụ coil 24VDC công suất 10 W có dòng khoảng 0,42 A. Với dây đồng 0,75 mm² dài 100 m (200 m cả đi và về), điện trở dây khoảng 4,7 Ω, sụt áp khoảng 2 V, tức điện áp tại coil còn khoảng 22 V (giảm hơn 8%).
Coil thường chịu được dao động khoảng ±10% điện áp định mức. Nếu sụt áp vượt mức này, van có thể không hút đủ lực. Cách khắc phục: tăng tiết diện dây, đặt bộ nguồn gần van, hoặc dùng van 220VAC và đóng cắt bằng rơ le. Dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp ngay tại giắc coil khi van đang được cấp điện để kiểm tra.
Đấu dây van điện AC và DC
- Van 220VAC: đấu dây pha (L) và trung tính (N) vào hai chân coil, chân giữa (ký hiệu nối đất) đấu dây tiếp địa. Luôn có thiết bị đóng cắt và bảo vệ (aptomat, cầu chì).
- Van 24VDC: đấu đúng cực + và – nếu coil có đèn báo, diode chống điện áp ngược hoặc mạch tiết kiệm điện; coil cuộn dây thuần thường không phân cực nhưng vẫn nên đấu theo ký hiệu.
- Không đấu chung nguồn 24VDC của van với nguồn tín hiệu PLC nếu coil có dòng lớn; nên dùng rơ le trung gian.
Hướng dẫn chi tiết: cách đấu dây van điện từ.
Câu hỏi thường gặp
Van điện từ 24V dùng nguồn adapter 24V được không?
Được, nếu adapter là loại 24VDC và có công suất (dòng ra) lớn hơn tổng công suất các coil, nên dư khoảng 30%. Không dùng biến áp 24VAC cho coil 24VDC và ngược lại.
Vì sao van điện từ 220V kêu ù ù còn van 24VDC thì không?
Coil AC tạo lực hút dao động theo tần số 50 Hz nên lõi sắt có thể rung nếu vòng chống rung mòn hoặc bề mặt lõi bẩn. Coil DC tạo lực hút ổn định nên chạy êm.
Cấp nhầm 220V vào van 24V thì sao?
Coil sẽ cháy gần như ngay lập tức do điện áp cao gấp nhiều lần định mức. Cần thay coil mới đúng điện áp và kiểm tra lại dây trước khi cấp điện.
Van 24VAC và 24VDC có thay thế cho nhau được không?
Không, trừ khi nhãn coil ghi AC/DC. Hai loại coil có số vòng dây và điện trở khác nhau; dùng sai loại nguồn sẽ gây nóng, kêu rè hoặc cháy coil.
Cần tư vấn chọn điện áp cho van?
Gửi cho Van Nước Việt Nam (Viva) nguồn điện hiện có, khoảng cách đi dây và thiết bị điều khiển (PLC, rơ le, phao điện), đội kỹ thuật sẽ đề xuất van và điện áp phù hợp. Gọi hoặc nhắn Zalo 0969 916 835, hoặc gửi yêu cầu qua trang liên hệ.
