Kalkış akımı nedir ve nasıl sınırlandırılır?

Kalkış akımı, bir elektrik devresi tarafından AÇIK konuma getirildiğinde çekilen maksimum akımdır. Girdi dalga biçiminin birkaç döngüsü için görünür. Kalkış akımının değeri devrenin sabit durum akımından çok daha yüksektir ve bu yüksek akım cihaza zarar verebilir veya devre kesiciyi tetikleyebilir. Kalkış Akımı genellikle transformatörler, endüstriyel motorlar vb. Gibi manyetik çekirdeğin bulunduğu tüm cihazlarda görülür. Ani akım aynı zamanda Giriş dalgalanma akımı veya Açma aşırı gerilim akımı olarak da bilinir.

Neden Kalkış Akımı Görünüyor?

Kalkış akımının nedeninin arkasında birkaç faktör vardır. Dekuplaj kondansatörü veya düz kondansatör içeren bazı cihazlar veya sistemler gibi, bunları şarj etmek için başlangıçta büyük miktarda akım çeker. Aşağıda verilen şema, bir devrenin ani, tepe ve sabit durum akımı arasındaki fark hakkında size bir fikir verecektir:

Tepe Akımı: Pozitif veya negatif bölgede bir dalga formu tarafından elde edilen maksimum akım değeridir.

Kararlı Durum Akımı: Bir devrede her zaman aralığındaki akımın sabit kalması olarak tanımlanır. Di / dt = 0 olduğunda sabit durum akımı elde edilir, bu da akımın zamana göre değişmeden kaldığı anlamına gelir.

Ani Akım Özellikleri:

Cihaz açıldığında anında oluşur
Kısa bir süre için görünür
Devrenin veya cihazın nominal değerinden daha yüksek

Kalkış Akımının oluştuğu bazı örnekler:

Akkor Lamba
Endüksiyon Motor Başlatma
Transformatör
SMPS tabanlı güç kaynaklarını AÇMA

Trafodaki Kalkış Akımı

Transformatör ani akım, sekonder taraf yüksüz veya açık devre durumunda olduğunda transformatör tarafından çekilen maksimum anlık akım olarak tanımlanır. Bu ani akım, çekirdeğin manyetik özelliğine zarar verir ve transformatörün devre kesicisinin istenmeyen şekilde anahtarlanmasına neden olur.

Kalkış akımının büyüklüğü, transformatörün başladığı AC dalgasının noktasına bağlıdır. Transformatör (yüksüz) AC voltajı tepe noktasındayken açılırsa, başlangıçta ani akım oluşmaz ve AC voltaj sıfırdan geçerken transformatör (yüksüz) açılırsa, ani akım değeri Aşağıdaki resimde görebileceğiniz gibi akım çok yüksek olacak ve doyma akımını da aşacaktır:

Motorlarda Ani Akım

Transformatör gibi asenkron motorun sürekli manyetik yolu yoktur. Asenkron motorun isteksizliği, rotor ile stator arasındaki hava boşluğu nedeniyle yüksektir. Bu nedenle, bu yüksek relüktans nedeniyle endüksiyon motoru, başlangıçta dönen manyetik alanı üretmek için yüksek mıknatıslama akımı gerektirir. Aşağıdaki diyagram, motorun tam gerilim başlatma özelliklerini göstermektedir.

Şemada da görebileceğiniz gibi, başlangıçta hem başlangıç akımı hem de başlangıç torku çok yüksektir. Kalkış akımı olarak da adlandırılan bu yüksek başlangıç akımı, elektrik sistemine zarar verebilir ve başlangıçtaki yüksek tork, motorun mekanik sistemini etkileyebilir. Başlangıç voltaj değerini% 50 düşürürsek, motor torkunun% 75 azalmasına neden olabilir. Bu nedenle, bu sorunların üstesinden gelmek için yumuşak başlangıç güç kaynağı devreleri (çoğunlukla yumuşak yolvericiler olarak adlandırılır) kullanılır.

Kalkış Akımını Önemsemeli ve Nasıl Sınırlamalıyız?

Evet, asenkron motorlarda, transformatörlerde ve indüktör, kondansatör veya çekirdek içeren elektronik devrelerde her zaman ani akımı önemsemeliyiz. Daha önce belirtildiği gibi, ani akım, sistemde yaşanan maksimum tepe akımıdır ve normal anma akımının iki veya on katı olabilir. Bu istenmeyen akım yükselmesi, trafodaki gibi cihaza zarar verebilir, ani akım, her AÇILDIĞINDA devre kesicinin açılmasına neden olabilir. Kırıcı toleransını ayarlamak bize yardımcı olabilir, ancak bileşenler acele anında en yüksek değere dayanmalıdır.

Elektronik devrede iken, bazı bileşenlerin kısa bir süre için yüksek ani akım değerine dayanma özelliği vardır. Ancak acele etmenin değeri çok yüksekse bazı bileşenler çok ısınır veya hasar görür. Bu nedenle, bir elektronik devre veya PCB tasarlarken bir ani akım koruma devresi kullanmak daha iyidir.

Kalkış akımından korunmak için aktif veya pasif bir cihaz kullanabilirsiniz. Koruma türünün seçilmesi, ani akımın sıklığına, performansına, maliyetine ve güvenilirliğine bağlıdır.

Pasif bir cihaz olan NTC termistör (Negatif Sıcaklık Katsayısı) kullanabileceğiniz gibidüşük sıcaklık değerinde direnci çok yüksek olan elektriksel direnç olarak çalışır. NTC termistörü, güç kaynağı giriş hattına seri olarak bağlanır. Ortam sıcaklığında yüksek dayanım değeri gösterir. Dolayısıyla, cihazı açtığımızda yüksek direnç, ani akımın sisteme akmasını sınırlar. Akım sürekli olarak akarken, termistörün sıcaklığı yükselir ve bu da direnci önemli ölçüde azaltır. Bu nedenle, termistör ani akımı stabilize eder ve sabit akımın devreye akmasına izin verir. NTC termistörü, basit tasarımı ve düşük maliyeti nedeniyle mevcut sınırlama amacı için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, aşırı hava koşullarında termistöre güvenemeyeceğiniz gibi bazı dezavantajları da vardır.

Aktif cihazlar daha pahalıdır ve ayrıca sistemin veya devrenin boyutunu artırır. Yüksek gelen akımı değiştiren hassas bileşenlerden oluşur. Aktif cihazlardan bazıları Yumuşak Yolvericiler, voltaj düzenleyiciler ve DC / DC dönüştürücülerdir.

Bu korumalar, ani ani ani akımı sınırlandırarak hem elektriksel hem de mekanik bir sistemi korumak için kullanılır. Aşağıdaki grafik, ani akım değerini koruma devresi ile ve koruma devresi olmadan göstermektedir. Ani akım korumasının ne kadar etkili olduğunu açıkça görebiliriz.

Kalkış Akımı nasıl ölçülür?

Hepiniz bisiklet arabasını gördünüz, onu hareket ettirmek için sürücünün kuvvetli bir kuvvet uygulaması gerekiyor. Ve tekerlek hareket etmeye başladığında gerekli kuvvet azalır. Bu nedenle, bu başlangıç kuvveti, ani akımla eşdeğerdir. Benzer şekilde, motorlarda, rotor hareket etmeye başladığında motor, çalışması için yüksek akım gerektirmeyen sabit duruma ulaşmaya başlar.

Kalkış akımı ölçümü sunan birçok pens metre (multimetre) mevcuttur. Kalkış akımını ölçmek için Fluke 376 FC True-RMS Pens ampermetre kullanabileceğiniz gibi. Bazen ani akım, devre kesicinin değerinden daha yüksek bir değer gösterir, ancak yine de kesici açma yapmaz. Bunun arkasındaki sebep, devre kesicinin 10 amperlik bir devre kesici kullanıyormuşsunuz gibi bir zaman v / s akım eğrisi üzerinde çalışmasıdır, bu nedenle 10 amperden fazla olan ani akım, devre kesiciden nominal süreden daha fazla akmalıdır. onun.

Kalkış akımını ölçmek için aşağıda belirtilen adımları izleyin:

Test edilen cihaz başlangıçta kapatılmalıdır
Kadranı döndürün ve Hz-Ã işaretine ayarlayın
Canlı teli çeneye yerleştirin veya pens ampermetreye bağlı probu kullanın
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi pens ampermetre içindeki demeraj akımı düğmesine basın
Cihazı AÇIK konuma getirin, ani akım değerini sayaç ekranında göreceksiniz.