- Mengapa Arus Masuk Muncul?
- Arus Masuk Dalam Transformer
- Arus Masuk di Motor
- Haruskah kita peduli dengan Arus Masuk dan Bagaimana membatasinya?
- Bagaimana mengukur Arus Masuk?
Arus masuk adalah arus maksimum yang ditarik oleh rangkaian listrik pada saat dihidupkan. Ini muncul untuk beberapa siklus bentuk gelombang input. Nilai arus masuk jauh lebih tinggi daripada arus kondisi-tunak dari rangkaian dan arus yang tinggi ini dapat merusak perangkat atau memicu pemutus rangkaian. Arus masuk umumnya muncul di semua perangkat di mana inti magnet hadir seperti transformator, motor industri, dll. Arus masuk juga dikenal sebagai arus lonjakan input atau arus lonjakan Switch-On.
Mengapa Arus Masuk Muncul?
Ada sejumlah faktor di balik penyebab arus masuk ini. Seperti beberapa perangkat atau sistem yang terdiri dari kapasitor decoupling atau kapasitor halus, menarik sejumlah besar arus saat mulai mengisi daya. Di bawah diagram yang diberikan akan memberi Anda gambaran tentang perbedaan antara arus masuk, puncak dan kondisi tunak dari suatu rangkaian:
Arus Puncak: Ini adalah nilai maksimum arus yang dicapai oleh bentuk gelombang baik di wilayah positif atau negatif.
Steady-State Current: Didefinisikan sebagai arus pada setiap interval waktu tetap konstan dalam suatu rangkaian. Arus kondisi tunak dicapai ketika di / dt = 0, yang berarti arus tetap tidak berubah terhadap waktu.
Karakteristik Arus Masuk:
- Terjadi secara instan saat perangkat dihidupkan
- Muncul untuk rentang waktu yang singkat
- Lebih tinggi dari nilai pengenal sirkuit atau perangkat
Beberapa contoh di mana Arus Masuk terjadi:
- Lampu pijar
- Motor Induksi Mulai
- Transformator
- MENGAKTIFKAN catu daya berbasis SMPS
Arus Masuk Dalam Transformer
Arus masuk transformator didefinisikan sebagai arus sesaat maksimum yang ditarik oleh transformator ketika sisi sekunder dibongkar atau dalam kondisi rangkaian terbuka. Arus masuk ini merusak properti magnetis inti dan menyebabkan sakelar pemutus sirkuit transformator yang tidak diinginkan.
Besarnya arus masuk tergantung pada titik gelombang AC di mana transformator mulai. Jika transformator (tanpa beban) menyala pada saat tegangan AC berada pada puncaknya maka tidak akan terjadi arus inrush saat start, dan jika transformator (tanpa beban) menyala saat tegangan AC melewati nol maka nilai inrush Arus akan sangat tinggi dan juga melebihi arus saturasi, seperti yang Anda lihat pada gambar di bawah ini:
Arus Masuk di Motor
Seperti halnya motor induksi trafo yang tidak memiliki jalur magnet kontinu. Reluktansi motor induksi tinggi karena adanya celah udara antara rotor dan stator. Oleh karena itu, motor induksi keengganan yang tinggi ini membutuhkan arus magnetisasi yang tinggi untuk menghasilkan medan magnet yang berputar pada saat start. Diagram di bawah menunjukkan karakteristik start tegangan penuh motor.
Seperti yang Anda lihat pada diagram, arus awal dan torsi awal keduanya sangat tinggi di awal. Arus asutan tinggi yang disebut juga arus masuk ini dapat merusak sistem kelistrikan dan torsi tinggi awal dapat mempengaruhi sistem mekanis motor. Jika kita mengurangi nilai tegangan awal sebesar 50%, maka dapat mengakibatkan pengurangan torsi motor sebesar 75%. Jadi, untuk mengatasi masalah ini sirkuit catu daya mulai lunak (terutama disebut sebagai starter lunak) digunakan.
Haruskah kita peduli dengan Arus Masuk dan Bagaimana membatasinya?
Ya, kita harus selalu memperhatikan arus masuk pada motor induksi, trafo dan pada rangkaian elektronik yang terdiri dari induktor, kapasitor atau inti. Seperti yang disebutkan sebelumnya, arus masuk adalah arus puncak maksimum, dialami dalam sistem dan dapat dua atau sepuluh kali dari arus pengenal normal. Lonjakan arus yang tidak diinginkan ini dapat merusak perangkat seperti pada trafo, arus masuk dapat menyebabkan tripping pada circuit breaker, setiap kali ON. Menyesuaikan toleransi breaker dapat membantu kami, tetapi komponen harus menahan nilai puncak secara terburu-buru.
Sedangkan pada rangkaian elektronika beberapa komponen mempunyai spesifikasi untuk menahan arus masuk yang bernilai tinggi dalam waktu yang singkat. Tetapi beberapa komponen menjadi sangat panas atau rusak jika nilai in-rush sangat tinggi. Jadi lebih baik menggunakan rangkaian proteksi arus masuk saat mendesain rangkaian elektronik atau PCB.
Untuk perlindungan dari arus masuk Anda dapat menggunakan perangkat aktif atau pasif. Memilih jenis proteksi bergantung pada frekuensi arus masuk, kinerja, biaya, dan keandalan.
Seperti Anda dapat menggunakan termistor NTC (Koefisien Suhu Negatif) yang merupakan perangkat pasifbekerja sebagai resistor listrik yang resistansinya sangat tinggi pada nilai suhu rendah. Termistor NTC terhubung secara seri dengan jalur input catu daya. Ini menunjukkan nilai resistansi yang tinggi pada suhu sekitar. Jadi, ketika kita menghidupkan perangkat, resistansi tinggi membatasi arus masuk mengalir ke sistem. Saat arus mengalir terus menerus, suhu termistor naik yang mengurangi hambatan secara signifikan. Oleh karena itu, termistor menstabilkan arus masuk dan memungkinkan arus stabil mengalir ke rangkaian. Termistor NTC banyak digunakan untuk tujuan pembatasan arus karena desainnya yang sederhana dan biayanya yang rendah. Ini juga memiliki beberapa kekurangan seperti Anda tidak dapat mengandalkan termistor dalam kondisi cuaca ekstrim.
Perangkat aktif lebih mahal dan juga meningkatkan ukuran sistem atau sirkuit. Ini terdiri dari komponen sensitif yang mengalihkan arus masuk tinggi. Beberapa perangkat yang aktif adalah Soft Starter, regulator tegangan, dan konverter DC / DC.
Perlindungan ini digunakan untuk melindungi kelistrikan serta sistem mekanis dengan membatasi arus masuk seketika. Grafik yang disebutkan di bawah ini menunjukkan nilai arus masuk dengan sirkuit proteksi dan tanpa sirkuit proteksi. Kita dapat dengan jelas melihat seberapa efektif proteksi arus masuk ini.
Bagaimana mengukur Arus Masuk?
Anda semua pernah melihat gerobak sepeda, untuk membuatnya bergerak pengendara perlu memberikan tenaga yang kuat. Dan, begitu roda mulai bergerak, gaya yang dibutuhkan berkurang. Jadi, gaya awal ini setara dengan arus masuk saat ini. Demikian pula, pada motor, begitu rotor mulai bergerak, motor mulai mencapai kondisi tunak di mana tidak memerlukan arus tinggi untuk bekerja.
Ada sejumlah meteran penjepit (multimeter) yang tersedia yang menawarkan pengukuran arus masuk. Seperti Anda dapat menggunakan Fluke 376 FC True-RMS Clamp meter untuk mengukur arus masuk. Kadang-kadang arus masuk menunjukkan nilai yang lebih tinggi dari nilai pemutus sirkuit, tetapi tetap saja, pemutus tidak trip. Alasan di balik ini adalah, pemutus sirkuit bekerja pada kurva arus waktu v / s, seperti Anda menggunakan pemutus sirkuit 10 amp, sehingga arus masuk yang lebih dari 10 amp harus mengalir melalui pemutus sirkuit lebih dari waktu pengenal dari itu.
Ikuti langkah-langkah yang disebutkan di bawah ini untuk mengukur arus masuk saat ini:
- Perangkat yang diuji harus dimatikan terlebih dahulu
- Putar dial dan setel ke tanda Hz-Ã
- Tempatkan kabel hidup ke dalam rahang atau gunakan probe yang terhubung dengan meteran penjepit
- Tekan tombol arus masuk saat ini di meteran penjepit, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas
- Nyalakan perangkat, Anda akan mendapatkan nilai arus masuk pada tampilan meteran