Mạch Điện

Dòng khởi động là gì ? Làm sao để hạn chế nó

Dòng khởi động là gì là dòng điện tối đa được tạo ra bởi một mạch điện tại thời điểm nó được BẬT. Nó xuất hiện trong một vài chu kỳ của dạng sóng đầu vào. Giá trị của dòng khởi động cao hơn nhiều so với dòng ở trạng thái ổn định của mạch và dòng cao này có thể làm hỏng thiết bị hoặc kích hoạt bộ ngắt mạch. Dòng điện khởi động thường xuất hiện trong tất cả các thiết bị có lõi từ như máy biến áp, động cơ công nghiệp, v.v … Dòng điện khởi động còn được gọi là dòng điện xung đầu vào hoặc dòng điện tăng chuyển mạch .

Tại sao nó xuất hiện?

Có một số yếu tố đằng sau nguyên nhân của dòng khởi động. Giống như một số thiết bị hoặc hệ thống bao gồm tụ điện tách hoặc tụ điện trơn, hút một lượng lớn dòng điện khi bắt đầu sạc chúng. Sơ đồ dưới đây sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng về sự khác biệt giữa dòng điện khởi động, đỉnh và trạng thái ổn định của một mạch:

dòng khởi động là gì

Có thể bạn quan tâm

Dòng điện đỉnh: Đó là giá trị lớn nhất của dòng điện đạt được bởi một dạng sóng trong vùng dương hoặc âm.

Dòng điện trạng thái ổn định: Nó được định nghĩa là dòng điện tại mỗi khoảng thời gian không đổi trong mạch. Dòng điện ở trạng thái ổn định đạt được khi di / dt = 0, có nghĩa là dòng điện không thay đổi theo thời gian. 

Đặc điểm dòng điện khởi động:

  • Xảy ra ngay lập tức khi thiết bị được bật
  • Xuất hiện trong một khoảng thời gian ngắn
  • Cao hơn giá trị danh định của mạch hoặc thiết bị

Một số ví dụ khi dòng điện khởi động xảy ra:

  • Đèn sợi đốt
  • Khởi động động cơ cảm ứng
  • Máy biến áp
  • BẬT nguồn điện dựa trên SMPS

Dòng điện khởi động là gì trong máy biến áp

Dòng điện khởi động máy biến áp được định nghĩa là dòng điện tức thời lớn nhất do máy biến áp tạo ra khi phía thứ cấp không tải hoặc trong điều kiện mạch hở. Dòng điện khởi động này làm hại đặc tính từ tính của lõi và gây ra sự chuyển mạch không mong muốn của máy biến áp.

Độ lớn của dòng khởi động phụ thuộc vào điểm của sóng AC tại đó máy biến áp đang khởi động. Nếu máy biến áp (không tải) bật khi điện áp xoay chiều ở mức cực đại thì không có dòng khởi động nào xảy ra khi khởi động và nếu máy biến áp (không tải) bật khi điện áp xoay chiều đi qua gốc 0 thì giá trị khởi động dòng điện sẽ rất cao và nó cũng vượt quá dòng bão hòa, như bạn có thể thấy trong hình ảnh dưới đây:

Dòng điện khởi động trong máy biến áp

 

Dòng điện trong động cơ

Giống như động cơ cảm ứng biến áp không có đường sức từ liên tục. Điện trở của động cơ cảm ứng cao do có khe hở không khí giữa rôto và stato. Do đó, do động cơ cảm ứng có điện trở cao này đòi hỏi dòng điện từ hóa cao để tạo ra từ trường quay khi khởi động. Sơ đồ dưới đây cho thấy các đặc tính khởi động điện áp đầy đủ của động cơ.

Dòng điện khởi động trong máy biến áp

Như bạn có thể thấy trong sơ đồ, dòng khởi động và mômen khởi động cả hai đều rất cao ở thời điểm ban đầu. Dòng khởi động cao này còn được gọi là dòng khởi động, có thể làm hỏng hệ thống điện và mômen xoắn cao ban đầu có thể ảnh hưởng đến hệ thống cơ của động cơ. Nếu chúng ta giảm giá trị điện áp ban đầu đi 50% thì có thể dẫn đến giảm 75% mô-men xoắn của động cơ. Vì vậy, để khắc phục những vấn đề này, các mạch cung cấp điện khởi động mềm (chủ yếu được gọi là khởi động mềm) được sử dụng.

Chúng ta có nên quan tâm đến nó và Làm thế nào để hạn chế nó?

Có, chúng ta nên luôn quan tâm đến dòng khởi động trong động cơ cảm ứng, máy biến áp và trong các mạch điện tử bao gồm cuộn cảm, tụ điện hoặc lõi. Như đã đề cập trước đây, dòng khởi động là dòng điện cực đại có trong hệ thống và nó có thể gấp đôi hoặc mười lần dòng điện định mức bình thường. Sự tăng đột biến dòng điện không mong muốn này có thể làm hỏng thiết bị như trong máy biến áp, dòng điện khởi động có thể gây vấp cầu dao mỗi khi nó BẬT. Điều chỉnh dung sai của bộ ngắt có thể giúp ích cho chúng tôi, nhưng các bộ phận phải chịu được giá trị cao nhất trong thời gian gấp rút.

Trong khi trong mạch điện tử, một số linh kiện có đặc điểm kỹ thuật để chịu được giá trị cao của dòng khởi động trong một khoảng thời gian ngắn. Nhưng một số linh kiện sẽ rất nóng hoặc bị hỏng nếu giá trị của việc gấp rất cao. Vì vậy, tốt hơn là sử dụng mạch bảo vệ dòng khởi động là gì trong khi thiết kế mạch điện tử hoặc PCB.

sơ đồ

Để bảo vệ khỏi dòng điện khởi động, bạn có thể sử dụng thiết bị chủ động hoặc thụ động . Việc chọn loại bảo vệ phụ thuộc vào tần số của dòng khởi động, hiệu suất, chi phí và độ tin cậy.

Giống như bạn có thể sử dụng nhiệt điện trở NTC (Hệ số nhiệt độ âm) là một thiết bị thụ động hoạt động như một điện trở có điện trở rất cao ở giá trị nhiệt độ thấp. Nhiệt điện trở NTC kết nối trong loạt với đường đầu vào của nguồn điện. Nó thể hiện giá trị cao của điện trở ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Vì vậy, khi chúng ta bật thiết bị, điện trở cao sẽ hạn chế dòng khởi động chạy vào hệ thống. Khi dòng điện chạy liên tục, nhiệt độ của nhiệt điện trở tăng lên làm giảm điện trở đáng kể. Do đó, nhiệt điện trở ổn định dòng khởi động và cho phép dòng điện ổn định chạy vào mạch. Nhiệt điện trở NTC được sử dụng rộng rãi cho mục đích hạn chế dòng điện do thiết kế đơn giản và giá thành rẻ. Nó cũng có một số hạn chế như bạn không thể dựa vào nhiệt điện trở trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Các thiết bị hoạt động đắt tiền hơn và cũng làm tăng kích thước của hệ thống hoặc mạch. Nó bao gồm các thành phần nhạy cảm chuyển đổi dòng điện vào cao. Một số thiết bị hoạt động là Khởi động mềm, bộ điều chỉnh điện áp và bộ chuyển đổi DC / DC.

Các biện pháp bảo vệ này được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện cũng như cơ khí bằng cách hạn chế dòng khởi động tức thời. Đồ thị được đề cập dưới đây cho thấy giá trị dòng khởi động có mạch bảo vệ và không có mạch bảo vệ. Chúng ta có thể thấy rõ hiệu quả của bảo vệ dòng khởi động như thế nào.

Làm thế nào để đo dòng điện khởi động là gì?

Tất cả các bạn đã thấy giỏ xe đạp, để làm cho nó di chuyển các nhu cầu kỵ sĩ để áp dụng một lực lượng mạnh mẽ. Và, khi bánh xe bắt đầu chuyển động, lực cần thiết sẽ giảm đi. Vì vậy, lực ban đầu này tương đương với dòng khởi động. Tương tự, trong động cơ, khi rôto bắt đầu chuyển động, động cơ bắt đầu đạt trạng thái ổn định mà nó không cần dòng điện cao để chạy.

Có sẵn một số đồng hồ đo kẹp (đồng hồ vạn năng) cung cấp phép đo dòng khởi động . Cũng giống như bạn có thể sử dụng Fluke 376 FC True-RMS kẹp mét để đo dòng khởi động. Đôi khi dòng khởi động hiển thị giá trị cao hơn định mức của bộ ngắt mạch, nhưng vẫn không ngắt. Lý do đằng sau điều này là, bộ ngắt mạch hoạt động trên đường cong dòng thời gian v / s, giống như bạn đang sử dụng bộ ngắt mạch 10 ampe, vì vậy dòng khởi động lớn hơn 10 ampe sẽ chạy qua bộ ngắt mạch nhiều hơn thời gian định mức của nó.

kìm ampe kế

Làm theo các bước được đề cập dưới đây để đo dòng khởi động:

  • Thiết bị đã thử nghiệm nên được tắt ban đầu
  • Xoay mặt số và đặt thành dấu Hz-Ã
  • Đặt dây trực tiếp vào hàm hoặc sử dụng đầu dò kết nối với đồng hồ kẹp
  • Nhấn nút dòng khởi động trong đồng hồ kẹp, như thể hiện trong hình trên
  • BẬT thiết bị, bạn sẽ nhận được giá trị dòng khởi động trên màn hình của đồng hồ

Bài viết tham khảo : 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button