Métodos para controlar a corrente de sobretensión en motores AC

1. Utilizar as características dos componentes

• Componentes inductivos: Os indutores dificultan a taxa de cambio da corrente, reducindo os picos de corrente. Para motores AC, os indutores conectados en serie no circuito poden suprimir as correntes de sobretensión. Cando a corrente aumenta de súpeto, a forza electromotriz autoinducida xerada polo indutor resiste o aumento rápido da corrente, reducindo así a magnitude e a duración da corrente de sobretensión. Por exemplo, este método úsase frecuentemente nos circuitos de arranque de motores AC grandes para protexer os compoñentes do circuito do impacto das correntes de sobretensión.

• Componentes capacitivos: Os condensadores poden almacenar enerxía. Escollendo o valor adecuado de capacitancia, a enerxía eléctrica pode almacenarse no condensador e descargarse lentamente. Cando un condensador está conectado en paralelo co circuito do motor nun circuito AC, pode actuar como un amortecedor, absorvendo parte da enerxía eléctrica no momento en que se encende o circuito para evitar que unha corrente excesiva pase directamente polo motor, reducindo así a tensión máxima e a corrente máxima e logrando o obxectivo de controlar a corrente de sobretensión.

• Termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC): Cando non circula corrente, o resistor NTC ten un valor alto. Cando se alimenta, a alta resistencia permite que pase unha pequena cantidade de corrente, iniciando o seu autoaquecemento, provocando que a súa propia resistencia diminúa e permitindo gradualmente que pase máis corrente a través da carga. Colocando un termistor NTC en serie co circuito de arranque dun motor AC, as súas características poden utilizarse para limitar a corrente de sobretensión ao arrancar. No entanto, o rendemento do NTC depende da temperatura ambiente, facéndoo menos axeitado para aplicacións con un amplo rango de temperaturas de funcionamento.

2. Adoptar tecnoloxía de control de circuitos

• Control da tasa de conmutación: Controlar directamente a taxa de subida da tensión na saída mediante o control da taxa á que se activan os interruptores. Para motores AC, reducir a velocidade de conmutación (dVout/dt), cunha capacitancia de carga Cload fixa, resultará nunha diminución da corrente de entrada Iinrush. Este método controla eficazmente a corrente de entrada ao iniciar o motor.

• Arranque suave linear ou control dV/dt: Muitos interruptores de potencia integrados dispoñen dun control lineal do tempo de subida da tensión de saída. Para motores AC, controlar linealmente o tempo de subida da tensión de saída (isto é, controlar unha taxa constante dVout/dt) asegura que Iinrush tamén sexa constante cando Cload é constante. Isto permite un cálculo preciso da corrente de entrada e pode satisfacer os requisitos en casos onde se especifique un límite máximo de corrente de entrada e un tempo máximo de activación, especialmente se métodos como o control da constante de tempo RC non son suficientes.

• Regulación de corrente constante / limitación de corrente: Ao alimentar cargas puramente capacitivas (que poden aproximarse a capacitivas durante o arranque do motor), o método de corrente constante para controlar a corrente de entrada producirá resultados similares a un arranque suave linear. Usando un Iinrush constante para cargar o motor, para un Cload dado, cargará a un dv/dt constante, controlando así a corrente de entrada. No entanto, cando se introducen outras cargas ademais do condensador, será diferente do método de arranque suave linear.

III. Utilizando componentes e circuitos especiais

• Diodos TVS: Os diodos TVS son supresores de rápida resposta. Cando a tensión de entrada nun circuito de motor AC supera un determinado valor, proporcionan unha via de baixa impedancia, absorbendo momentaneamente unha gran cantidade de corrente para evitar a sobretensión e, así, evitar que as correntes de sobretensión causadas pola sobretensión danifiquen o motor e o seu circuito.

• Varistor de óxido metálico (MOV): Responde a tensións de fallo permanente ou sobretensións momentáneas. Nos circuitos de motores AC, pode suprimir a sobretensión existindo continuamente con unha taxa de resistencia baixa, evitando así que as correntes de sobretensión causadas pola sobretensión danifiquen o motor.

• Circuito interno de supresión de potencia: Este circuito suprime as correntes de sobretensión capturándolas nas liñas a montante. Por exemplo, na placa de circuito onde se atopa un motor AC, pódese formar un circuito interno de supresión de potencia configurando componentes inductivos para suprimir as correntes de sobretensión.

IV. Optimizar o deseño de cableado

• Ao deseñar placas de circuito ou cableado relacionado con motores AC, utilice un método de cableado que contraste as correntes de sobretensión. Por exemplo, dispoña as liñas da placa o máis paralelas posible e mantenga a distancia entre liñas adxacentes o máis consistente posible. Un método de cableado razoable axuda a reducir as correntes de sobretensión causadas por factores como a interferencia electromagnética, controlando así as correntes de sobretensión en motores AC nunha certa medida.