Vad är startströmmen och hur begränsar man den?

Startström är den maximala strömmen som dras av en elektrisk krets när den slås PÅ. Det visas för de få cyklerna med ingångsvågform. Värdet på startströmmen är mycket högre än kretsens steady-state-ström och denna höga ström kan skada enheten eller utlösa strömbrytaren. Inströmsström uppträder vanligtvis i alla enheter där magnetisk kärna finns som transformatorer, industrimotorer etc. Inströmsström är också känd som ingångsström eller Switch-On-överström.

Varför Inrush Current visas?

Det finns ett antal faktorer bakom orsaken till startströmmen. Liksom vissa enheter eller system som består av frikoppling av kondensator eller slät kondensator, drar en stor mängd ström i början för att ladda dem. Nedanstående diagram ger dig en uppfattning om skillnaden mellan en ström, topp och steady state ström i en krets:

Toppström: Det är det maximala strömvärdet som uppnås av en vågform antingen i positiv eller negativ region.

Steady-State-ström: Den definieras som strömmen vid varje tidsintervall förblir konstant i en krets. En steady state-ström uppnås när di / dt = 0, vilket innebär att strömmen förblir oförändrad med avseende på tid.

Startströmegenskaper:

• Uppträder omedelbart när enheten är påslagen
• Visas under en kort tidsperiod
• Högre än det nominella värdet för kretsen eller enheten

Några exempel där Inrush Current förekommer:

• Glödlampa
• Start av induktionsmotor
• Transformator
• Slå på SMPS-baserade strömförsörjningar

Startström i transformator

Transformatorens startström definieras som den maximala momentana strömmen som dras av transformatorn när sekundärsidan är avlastad eller i öppen krets. Denna startström skadar kärnans magnetiska egenskap och orsakar en oönskad omkoppling av transformatorns strömbrytare.

Storleken på startströmmen beror på punkten för växelströmsvåg där transformatorn startar. Om transformatorn (utan belastning) slås på när växelspänningen är som högst kommer ingen startström att inträffa vid start, och om transformatorn (utan belastning) tänds när växelspänningen passerar genom noll så är värdet på start strömmen kommer att vara mycket hög och den överstiger också mättnadsströmmen, som du kan se i bilden nedan:

Startström i motorer

Liksom transformatorinduktionsmotorer har inte kontinuerlig magnetisk bana. Motivationen hos induktionsmotorn är hög på grund av luftspalten mellan rotorn och statorn. Därför kräver induktionsmotorn på grund av denna höga reluktans hög magnetiseringsström för att producera det roterande magnetfältet vid start. Diagrammet nedan visar motorns fullständiga startegenskaper.

Som du kan se i diagrammet är startström och startmoment båda mycket höga i början. Denna höga startström som också kallas startström kan skada det elektriska systemet och det initiala höga vridmomentet kan påverka motorns mekaniska system. Om vi ​​minskar det initiala spänningsvärdet med 50%, kan det resultera i 75% minskning av motorns vridmoment. Så, för att övervinna dessa problem används strömkällor med mjuk start (främst kallade mjuka förrätter).

Ska vi bry oss om Inrush Current och hur man begränsar den?

Ja, vi bör alltid bry oss om startströmmen i induktionsmotorer, transformatorer och i de elektroniska kretsarna som består av induktorer, kondensatorer eller kärnor. Som tidigare nämnts är startström den maximala toppströmmen som upplevs i systemet och den kan vara två eller tio gånger den normala märkströmmen. Denna oönskade strömspik kan skada enheten som i transformatorn, startström kan orsaka utlösning av strömbrytaren varje gång den slås PÅ. Justera brytartoleransen kan hjälpa oss, men komponenterna ska klara toppvärdet vid rusning.

I elektroniska kretsar har vissa komponenter specifikationer för att klara det höga värdet av startström under en kort tidsperiod. Men vissa komponenter blir mycket heta eller skadas om värdet av in-rush är mycket högt. Så det är bättre att använda en strömkrets för skydd för strömmen när du utformar en elektronisk krets eller kretskort.

För att skydda mot inkopplingsström kan du använda en aktiv eller passiv enhet. Att välja typ av skydd beror på frekvensen för startströmmen, prestanda, kostnad och tillförlitlighet.

Som om du kan använda en NTC-termistor (Negativ temperaturkoefficient) som är en passiv enhetfungerar som ett elektriskt motstånd vars motstånd är mycket högt vid lågt temperaturvärde. NTC-termistorn ansluts i serien med strömförsörjningens ingångsledning. Det uppvisar högt motståndsvärde vid omgivningstemperatur. Så när vi slår på enheten begränsar det höga motståndet att startströmmen flyter in i systemet. När strömmen flödar kontinuerligt stiger termistortemperaturen vilket minskar motståndet avsevärt. Därför stabiliserar termistorn startströmmen och låter den jämna strömmen strömma in i kretsen. NTC-termistorn används ofta för det nuvarande begränsande ändamålet på grund av dess enkla design och låga kostnad. Det har också några nackdelar som att du inte kan lita på termistor i extrema väderförhållanden.

Aktiva enheter är dyrare och ökar också storleken på systemet eller kretsen. Den består av känsliga komponenter som växlar hög inkommande ström. Några av de aktiva enheterna är mjukstartare, spänningsregulatorer och DC / DC-omvandlare.

Dessa skydd används för att skydda det elektriska såväl som ett mekaniskt system genom att begränsa den momentana startströmmen. Nedan nämnda diagram visar startströmvärdet med skyddskretsen och utan skyddskretsen. Vi kan tydligt se hur effektivt ett intrångsskydd är.

Hur mäter jag startström?

Ni har alla sett cykelvagnen för att få den att röra sig måste ryttaren använda en kraftfull kraft. Och när hjulet börjar röra sig reduceras den erforderliga kraften. Så, denna initiala kraft är ekvivalent med startströmmen. På samma sätt, i motorer, när rotorn börjar röra sig börjar motorn att nå stadigt tillstånd där den inte kräver hög ström för att gå.

Det finns ett antal klämmätare (multimeter) tillgängliga som erbjuder mätning av startström. Som om du kan använda Fluke 376 FC True-RMS klämmätare för att mäta startströmmen. Ibland visar startströmmen ett värde som är högre än strömbrytarens betyg, men ändå löser brytaren inte ut. Anledningen bakom detta är att strömbrytaren fungerar på en tid v / s strömkurva, som om du använder en 10 ampere strömbrytare, så startströmmen som är mer än 10 ampere ska flöda genom strömbrytaren mer än den nominella tiden av det.

Följ stegen nedan för att mäta startströmmen:

• Testad enhet bör inaktiveras från början
• Vrid ratten och ställ in på Hz-Ã-tecknet
• Placera den ledande ledningen i käken eller använd sonden ansluten till klämmätaren
• Tryck på startströmknappen i klämmätaren, som visas i bilden ovan
• Slå PÅ enheten, du får startströmvärdet på mätarens display