돌입 전류 는 전원을 켤 때 전기 회로에서 끌어온 최대 전류입니다. 입력 파형의 몇주기 동안 나타납니다. 돌입 전류의 값은 회로의 정상 상태 전류보다 훨씬 높으며이 높은 전류는 장치를 손상 시키거나 회로 차단기를 트리거 할 수 있습니다. 돌입 전류는 일반적으로 변압기, 산업용 모터 등과 같이 자기 코어가있는 모든 장치에 나타납니다. 돌입 전류는 입력 서지 전류 또는 스위치-온 서지 전류 라고도 합니다.
돌입 전류가 나타나는 이유는 무엇입니까?
돌입 전류의 원인에는 여러 가지 요인이 있습니다. 디커플링 커패시터 또는 부드러운 커패시터로 구성된 일부 장치 또는 시스템과 마찬가지로 충전 시작시 많은 양의 전류를 소모합니다. 아래 다이어그램은 회로의 돌입, 피크 및 정상 상태 전류 간의 차이에 대한 아이디어를 제공합니다.
피크 전류: 포지티브 또는 네거티브 영역에서 파형이 얻는 전류의 최대 값입니다.
정상 상태 전류: 각 시간 간격의 전류가 회로에서 일정하게 유지되는 것으로 정의됩니다. di / dt = 0 일 때 정상 상태 전류가 달성됩니다. 이는 전류가 시간에 따라 변하지 않고 유지됨을 의미합니다.
돌입 전류 특성:
- 장치가 켜질 때 즉시 발생
- 짧은 시간 동안 나타남
- 회로 또는 장치의 정격 값보다 높음
돌입 전류가 발생하는 몇 가지 예:
- 백열 램프
- 유도 전동기 시작
- 변신 로봇
- SMPS 기반 전원 공급 장치 켜기
변압기의 돌입 전류
변압기 돌입 전류 는 2 차측이 무부하 상태이거나 개방 회로 상태 일 때 변압기가 끌어 오는 최대 순간 전류로 정의됩니다. 이 돌입 전류는 코어의 자기 특성을 손상시키고 변압기 회로 차단기의 원치 않는 스위칭을 유발합니다.
돌입 전류의 크기는 변압기가 시작되는 AC 파의 지점에 따라 다릅니다. AC 전압이 피크 일 때 변압기 (무부하)가 켜지면 시작시 돌입 전류가 발생하지 않고 AC 전압이 0을 통과 할 때 변압기 (무부하)가 켜지면 돌입 값 아래 이미지에서 볼 수 있듯이 전류는 매우 높고 포화 전류도 초과합니다.
모터의 돌입 전류
변압기 유도 전동기와 마찬가지로 지속적인 자기 경로가 없습니다. 유도 전동기의 저항은 회 전자와 고정자 사이의 공극으로 인해 높습니다. 따라서이 높은 자기 저항으로 인해 유도 전동기는 시작시 회전 자기장을 생성하기 위해 높은 자화 전류가 필요합니다. 아래 다이어그램은 모터의 전체 전압 시작 특성을 보여줍니다.
다이어그램에서 볼 수 있듯이 시작 전류와 시작 토크는 모두 처음에 매우 높습니다. 돌입 전류라고도하는이 높은 시동 전류는 전기 시스템을 손상시킬 수 있으며 초기 높은 토크는 모터의 기계 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 초기 전압 값을 50 % 줄이면 모터 토크가 75 % 감소 할 수 있습니다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해 소프트 스타트 전원 공급 장치 회로 (주로 소프트 스타터라고 함)가 사용됩니다.
돌입 전류와이를 제한하는 방법을 고려해야합니까?
예, 우리는 항상 유도 전동기, 변압기 및 인덕터, 커패시터 또는 코어로 구성된 전자 회로의 돌입 전류를 고려해야합니다. 앞서 언급했듯이 돌입 전류는 시스템에서 경험하는 최대 피크 전류이며 정상 정격 전류의 2 배 또는 10 배일 수 있습니다. 이 원치 않는 전류 스파이크는 변압기와 같이 장치를 손상시킬 수 있으며 돌입 전류는 전원을 켤 때마다 회로 차단기의 트립을 유발할 수 있습니다. 차단기 허용 오차를 조정하면 도움이 될 수 있지만 구성 요소는 돌입시 피크 값을 견뎌야합니다.
전자 회로에서 일부 구성 요소에는 짧은 시간 동안 높은 돌입 전류 값을 견딜 수있는 사양이 있습니다. 그러나 일부 구성 요소는 돌입 값이 매우 높으면 매우 뜨거워 지거나 손상됩니다. 따라서 전자 회로 또는 PCB를 설계하는 동안 돌입 전류 보호 회로 를 사용하는 것이 좋습니다.
돌입 전류로부터 보호 하기 위해 능동 또는 수동 장치를 사용할 수 있습니다. 보호 유형 선택은 돌입 전류의 빈도, 성능, 비용 및 신뢰성에 따라 달라집니다.
수동 장치 인 NTC 서미스터 (음의 온도 계수)를 사용할 수있는 것처럼저온 값에서 저항이 매우 높은 전기 저항기로 작동합니다. NTC 서미스터는 전원 공급 장치 입력 라인과 직렬로 연결됩니다. 주변 온도에서 높은 저항 값을 나타냅니다. 따라서 장치를 켤 때 높은 저항으로 인해 유입 전류가 시스템으로 유입되는 것을 제한합니다. 전류가 지속적으로 흐르면 서미스터의 온도가 상승하여 저항이 크게 감소합니다. 따라서 서미스터는 돌입 전류를 안정화하고 정상 전류가 회로로 흐르도록합니다. NTC 서미스터는 단순한 설계와 저렴한 비용으로 전류 제한 용도로 널리 사용됩니다. 또한 극한의 기상 조건에서 서미스터에 의존 할 수없는 것과 같은 몇 가지 단점이 있습니다.
능동 장치 는 비용이 많이 들고 시스템 또는 회로의 크기도 증가합니다. 높은 유입 전류를 전환하는 민감한 구성 요소로 구성됩니다. 활성 장치 중 일부는 소프트 스타터, 전압 조정기 및 DC / DC 변환기입니다.
이러한 보호 기능은 순간적인 돌입 전류를 제한하여 전기 및 기계 시스템을 보호하는 데 사용됩니다. 아래 그래프는 보호 회로가 있고 보호 회로가없는 돌입 전류 값을 보여줍니다. 돌입 전류 보호가 얼마나 효과적인지 명확하게 알 수 있습니다.
돌입 전류를 측정하는 방법은 무엇입니까?
여러분 모두 자전거 카트를 보았습니다. 자전거 카트를 움직이려면 라이더가 격렬한 힘을 가해 야합니다. 그리고 바퀴가 움직이기 시작하면 필요한 힘이 줄어 듭니다. 따라서이 초기 힘은 돌입 전류와 동일합니다. 마찬가지로, 모터에서 로터가 움직이기 시작하면 모터는 높은 전류를 필요로하지 않는 정상 상태에 도달하기 시작합니다.
돌입 전류 측정 을 제공하는 클램프 미터 (멀티 미터)가 많이 있습니다. Fluke 376 FC True-RMS 클램프 미터를 사용하여 돌입 전류를 측정 할 수 있습니다. 때때로 돌입 전류가 회로 차단기의 정격보다 높은 값을 나타내지 만 여전히 차단기가 트립되지 않습니다. 그 이유는 회로 차단기가 10A 회로 차단기를 사용하는 것처럼 시간 대 전류 곡선에서 작동하기 때문에 10A 이상의 돌입 전류가 정격 시간보다 회로 차단기를 통해 흐를 것입니다. 그것의.
돌입 전류를 측정하려면 아래 언급 된 단계를 따르십시오.
- 테스트 된 장치는 처음에 꺼야합니다.
- 다이얼을 돌려 Hz-Ã 기호로 설정하십시오.
- 활선을 턱에 넣거나 클램프 미터와 연결된 프로브를 사용하십시오.
- 위 이미지와 같이 클램프 미터의 돌입 전류 버튼을 누릅니다.
- 장치를 켜면 미터 디스플레이에 돌입 전류 값이 표시됩니다.