Metode untuk Mengontrol Arus Lonjakan pada Motor AC

1. Manfaatkan Karakteristik Komponen

• Komponen Induktif: Komponen induktif menghambat laju perubahan arus, mengurangi puncak arus. Untuk motor AC, induktor yang terhubung seri dalam sirkuit dapat menekan arus lonjakan. Ketika arus tiba-tiba meningkat, gaya elektromotif self-induksi yang dihasilkan oleh induktor menolak kenaikan cepat arus, sehingga mengurangi magnitudo dan durasi arus lonjakan. Misalnya, metode ini sering digunakan dalam sirkuit starting motor AC besar untuk melindungi komponen sirkuit dari dampak arus lonjakan.

• Komponen Kapasitif: Kapasitor dapat menyimpan energi. Dengan memilih nilai kapasitansi yang tepat, energi listrik dapat disimpan dalam kapasitor dan dikeluarkan secara perlahan. Ketika kapasitor terhubung paralel dengan sirkuit motor dalam sirkuit motor AC, ia dapat berfungsi sebagai penyangga, menyerap sebagian energi listrik pada saat sirkuit dinyalakan untuk mencegah arus berlebih mengalir langsung melalui motor, sehingga mengurangi tegangan puncak dan arus puncak serta mencapai tujuan mengontrol arus lonjakan.

• Thermistor Koefisien Suhu Negatif (NTC): Ketika tidak ada arus yang mengalir, resistor NTC memiliki nilai tinggi. Ketika diberi daya, hambatan tinggi memungkinkan sedikit arus melewati, yang memulai pemanasan sendiri, menyebabkan hambatannya menurun dan secara bertahap memungkinkan lebih banyak arus mengalir melalui beban. Dengan meletakkan thermistor NTC seri dengan sirkuit starting motor AC, karakteristiknya dapat dimanfaatkan untuk membatasi arus lonjakan saat start. Namun, performa NTC bergantung pada suhu lingkungan, sehingga kurang cocok untuk aplikasi dengan rentang suhu operasi yang luas.

2. Adopsi Teknologi Kontrol Sirkuit

• Kontrol Laju Peralihan: Kontrol langsung laju kenaikan tegangan pada output dengan mengontrol laju peralihan sakelar. Untuk motor AC, mengurangi kecepatan peralihan (dVout/dt), dengan kapasitansi beban motor Cload tetap, akan menghasilkan penurunan arus masuk Iinrush. Metode ini efektif mengontrol arus masuk saat motor dinyalakan.

• Soft Start Linear atau Kontrol dV/dt: Banyak sakelar daya terintegrasi memiliki kontrol linier waktu naik tegangan output. Untuk motor AC, mengontrol linier waktu naik tegangan output (yaitu, mengontrol laju dVout/dt konstan) memastikan bahwa Iinrush juga konstan ketika Cload konstan. Ini memungkinkan perhitungan arus lonjakan yang presisi dan mungkin memenuhi persyaratan dalam kasus di mana batas maksimum arus lonjakan dan waktu nyalakan maksimum ditentukan, terutama jika metode seperti kontrol konstanta waktu RC tidak cukup.

• Regulasi Arus Konstan / Pembatasan Arus: Saat memberi daya beban kapasitif murni (yang dapat diaproksimasi sebagai kapasitif selama startup motor), metode pengaturan arus konstan untuk mengontrol arus masuk akan menghasilkan hasil yang mirip dengan soft starter linier. Dengan menggunakan Iinrush konstan untuk mengisi motor, untuk Cload tertentu, akan mengisi dengan dv/dt konstan, sehingga mengontrol arus masuk. Namun, ketika memperkenalkan beban lain selain kapasitor, akan berbeda dari metode soft starter linier.

III. Menggunakan Komponen Sirkuit Khusus dan Sirkuit

• Dioda TVS: Dioda TVS adalah penekan respons cepat. Ketika tegangan input dalam sirkuit motor AC melebihi tegangan tertentu, mereka menyediakan jalur impedansi rendah, menyerap sejumlah besar arus secara singkat untuk mencegah overvoltage dan dengan demikian menghindari kerusakan motor dan sirkuitnya akibat arus lonjakan yang disebabkan oleh overvoltage.

• Varistor Oksida Logam (MOV): Responsif terhadap tegangan kesalahan permanen atau overvoltage sementara. Dalam sirkuit motor AC, dapat menekan overvoltage dengan terus-menerus memiliki laju hambatan rendah, sehingga mencegah arus lonjakan yang disebabkan oleh overvoltage merusak motor.

• Sirkuit Penekanan Daya Internal: Sirkuit ini menekan arus lonjakan dengan menangkapnya di jalur downstream. Misalnya, pada papan sirkuit tempat motor AC berada, sirkuit penekanan daya internal dapat dibentuk dengan menyiapkan komponen induktif untuk menekan arus lonjakan.

IV. Optimalisasi Desain Pengkabelan

• Saat merancang papan sirkuit atau pengkabelan yang berkaitan dengan motor AC, gunakan metode pengkabelan yang melawan arus lonjakan. Misalnya, susun garis-garis papan separalel mungkin dan jaga jarak antara garis-garis yang berdekatan sekonstan mungkin. Metode pengkabelan yang wajar membantu mengurangi arus lonjakan yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti gangguan elektromagnetik, sehingga mengontrol arus lonjakan pada motor AC dalam batas tertentu.