AC Motorlarda Genleşme Akımını Kontrol Etme Yöntemleri

1. Bileşen Özelliklerini Kullanma

• Endüktif Bileşenler: Endüktörler akım akışındaki değişim hızını engeller, bu da akım zirvelerini azaltır. AC motorlar için, devrede seri bağlı endüktörler genleşme akımlarını bastırabilir. Akım aniden arttığında, endüktör tarafından üretilen kendi kendine indüklenmiş elektromanyetik kuvvet, akımın hızlı yükselişine karşı direnerek, genleşme akımının büyüklüğünü ve süresini azaltır. Örneğin, bu yöntem, büyük AC motorların başlangıç devrelerinde sıklıkla kullanılır, böylece devre bileşenlerinin genleşme akımlarından etkilenmesi önlenir.

• Kapasitif Bileşenler: Kapasitörler enerji depolayabilir. Uygun kapasite değeri seçilerek, elektrik enerjisi kapasitörde depolanıp yavaşça serbest bırakılabilir. Bir kapasitör, AC motor devresinde motora paralel olarak bağlandığında, devre açıldığında bazı elektrik enerjisini emerek tam akımın doğrudan motordan geçmesini önleyebilir, bu sayede zirve gerilimini ve zirve akımını azaltarak genleşme akımını kontrol etmek amacıyla hizmet eder.

• Negatif Sıcaklık Katsayılı (NTC) Termistör: Akım aktarmadan önce NTC direncin değeri yüksektir. Güç verildiğinde, yüksek direnç küçük miktarda akımın geçmesine izin verir, bu da kendi ısıtmasını başlatır, bu da direnç değerinin azalmasına ve zamanla daha fazla akımın yük üzerinden geçmesine neden olur. Bir NTC termistör, AC motorun başlangıç devresine seri olarak yerleştirildiğinde, başlangıçta genleşme akımını sınırlamak için özelliklerinden yararlanılabilir. Ancak, NTC performansı çevre sıcaklığına bağlı olduğundan, geniş bir işletme sıcaklığı aralığı olan uygulamalar için uygun değildir.

2. Devre Kontrol Teknolojisini Benimsenme

• Anahtar Oranı Kontrolü: Anahtarların açılış hızını kontrol ederek çıkıştaki gerilim yükselme hızını doğrudan kontrol edebilirsiniz. AC motorlar için, anahtar hızını azaltmak (dVout/dt), motor yük kapasitesi Cload sabit iken, girişteki genleşme akımını Iinrush azaltacaktır. Bu yöntem, motoru başlatırken genleşme akımını etkili bir şekilde kontrol eder.

• Doğrusal Yumuşak Başlatma veya dV/dt Kontrolü: Birçok entegre güç anahtarı, çıkış geriliminin yükseldiği süreyi doğrusal olarak kontrol eder. AC motorlar için, çıkış gerilimi yükseltme süresini doğrusal olarak kontrol etmek (yani sabit bir dVout/dt oranı kontrol etmek), Cload sabit olduğunda, Iinrush'in de sabit olmasını sağlar. Bu, hassas genleşme akımı hesaplamasına olanak tanır ve RC zaman sabiti kontrolü gibi yöntemler yeterli olmadığında, özellikle belirlenen maksimum genleşme akımı sınırı ve maksimum açılış süresi gereksinimlerini karşılamak için kullanılabilir.

• Sabit Akım / Akım Sınırı Düzenlemesi: Yalnızca kapasitif yüklerin (motor başlatma sırasında kapasitif olarak yaklaşılabilir) beslenmesi durumunda, genleşme akımını sabit akım yöntemiyle kontrol etmek, doğrusal yumuşak başlatıcıya benzer sonuçlar verecektir. Sabit bir Iinrush ile motoru şarj ederek, belirli bir Cload için, sabit bir dv/dt ile şarj olacak, bu da genleşme akımını kontrol edecektir. Ancak, kondansatöre ek olarak diğer yükler de dahil edildiğinde, doğrusal yumuşak başlatıcı yönteminden farklı olacaktır.

III. Özel Devre Bileşenleri ve Devreler Kullanma

• TVS Diyotları: TVS diyotları hızlı tepkili bastırıcılardır. AC motor devresinde girdi gerilimi belirli bir gerilimi aşarsa, düşük impedanslı bir yol sağlayarak kısa süreliğine büyük miktarda akım emer, böylece aşırı gerilimden ve dolayısıyla aşırı gerilimden kaynaklanan genleşme akımların motoru ve devresini zarar görmesini önler.

• Metal Oksit Varyantör (MOV): Kalıcı hata gerilimine veya geçici aşırı gerilime tepki verir. AC motor devresinde, sürekli düşük direnç oranı ile varlığını sürdürerek aşırı gerilimi baskılayabilir, bu da aşırı gerilimden kaynaklanan genleşme akımının motora zarar vermesini önler.

• İç Güç Bastırma Devresi: Bu devre, genleşme akımlarını aşağı yönlü hatlarda yakalayarak onları bastırır. Örneğin, bir AC motorun bulunduğu devre kartında, genleşme akımlarını bastırmak için endüktif bileşenler kurularak iç güç bastırma devresi oluşturulabilir.

IV. Kablolama Tasarımını Optimizasyon

• AC motorlarla ilgili devre kartları veya kablolama tasarlanırken, genleşme akımlarına karşı olan bir kablolama yöntemini kullanın. Örneğin, kart hatlarını mümkün olduğunca paralel olarak düzenleyin ve komşu hatlar arasındaki mesafeleri mümkün olduğunca tutarlı tutun. Mantıklı bir kablolama yöntemi, elektromanyetik interferans gibi faktörlerden kaynaklanan genleşme akımlarını azaltmaya yardımcı olur, bu da AC motorlardaki genleşme akımlarını bir ölçüde kontrol eder.