Qu'est-ce que le courant d'appel et comment le limiter?

Le courant d'appel est le courant maximal consommé par un circuit électrique au moment où il est allumé. Il apparaît pour les quelques cycles de forme d'onde d'entrée. La valeur du courant d'appel est beaucoup plus élevée que le courant de régime permanent du circuit et ce courant élevé peut endommager l'appareil ou déclencher le disjoncteur. Courant d' appel apparaît généralement dans tous les dispositifs où le noyau magnétique est présent comme les transformateurs, moteurs industriels etc. courant est également connu Inrush comme pointe de courant d'entrée ou courant d' enclenchement de surtension.

Pourquoi le courant d'appel apparaît-il?

Il existe un certain nombre de facteurs expliquant la cause du courant d'appel. Comme certains appareils ou systèmes qui consistent à découpler un condensateur ou un condensateur lisse, consomme une grande quantité de courant au début pour les charger. Le diagramme ci-dessous vous donnera une idée de la différence entre un courant d'appel, de crête et d'état stable d'un circuit:

Courant de crête: c'est la valeur maximale du courant atteint par une forme d'onde dans une région positive ou négative.

Courant en régime permanent: il est défini comme le courant à chaque intervalle de temps restant constant dans un circuit. Un courant en régime permanent est atteint lorsque di / dt = 0, ce qui signifie que le courant reste inchangé par rapport au temps.

Caractéristiques du courant d'appel:

• Se produit instantanément lorsque l'appareil est allumé
• Apparaît pendant une courte période
• Supérieur à la valeur nominale du circuit ou de l'appareil

Quelques exemples où le courant d'appel se produit:

• Lampe à incandescence
• Démarrage du moteur à induction
• Transformateur
• Mise sous tension des alimentations basées sur SMPS

Courant d'appel dans le transformateur

Le courant d'appel du transformateur est défini comme le courant instantané maximal tiré par le transformateur lorsque le côté secondaire est déchargé ou en condition de circuit ouvert. Ce courant d'appel nuit à la propriété magnétique du noyau et provoque une commutation indésirable du disjoncteur du transformateur.

L'amplitude du courant d'appel dépend du point de l'onde CA auquel le transformateur démarre. Si le transformateur (sans charge) s'allume lorsque la tension alternative est à son maximum, aucun courant d'appel ne se produira au démarrage, et si le transformateur (sans charge) s'allume lorsque la tension alternative passe par zéro, alors la valeur d'appel le courant sera très élevé et il dépasse également le courant de saturation, comme vous pouvez le voir dans l'image ci-dessous:

Courant d'appel dans les moteurs

Comme le moteur à induction de transformateur n'a pas de chemin magnétique continu. La réticence du moteur à induction est élevée en raison de l'entrefer entre le rotor et le stator. Par conséquent, en raison de cette réluctance élevée, le moteur à induction nécessite un courant magnétisant élevé pour produire le champ magnétique rotatif au démarrage. Le diagramme ci-dessous montre les caractéristiques de démarrage à pleine tension du moteur.

Comme vous pouvez le voir sur le diagramme, le courant de démarrage et le couple de démarrage sont tous deux très élevés au début. Ce courant de démarrage élevé, également appelé courant d'appel, peut endommager le système électrique et le couple élevé initial peut affecter le système mécanique du moteur. Si nous réduisons la valeur de tension initiale de 50%, cela peut entraîner une réduction de 75% du couple moteur. Ainsi, pour surmonter ces problèmes, des circuits d'alimentation à démarrage progressif (principalement appelés démarreurs progressifs) sont utilisés.

Doit-on se soucier du courant d'appel et comment le limiter?

Oui, nous devons toujours nous soucier du courant d'appel dans les moteurs à induction, les transformateurs et dans les circuits électroniques qui se composent d'inductances, de condensateurs ou de noyau. Comme mentionné précédemment, le courant d'appel est le courant de crête maximum, expérimenté dans le système et il peut être deux ou dix fois le courant nominal normal. Cette pointe de courant indésirable peut endommager l'appareil comme dans le transformateur, le courant d'appel peut provoquer le déclenchement du disjoncteur à chaque fois qu'il se met en marche. Ajuster la tolérance du disjoncteur peut nous aider, mais les composants doivent résister à la valeur de crête à l'appel.

Alors que dans le circuit électronique, certains composants ont des spécifications pour résister à la valeur élevée du courant d'appel pendant une courte période. Mais certains composants deviennent très chauds ou s'endommagent si la valeur de l'appel est très élevée. Il est donc préférable d'utiliser un circuit de protection contre les courants d'appel lors de la conception d'un circuit électronique ou d'un PCB.

Pour la protection contre le courant d'appel, vous pouvez utiliser un appareil actif ou passif. Le choix du type de protection dépend de la fréquence du courant d'appel, des performances, du coût et de la fiabilité.

Comme vous pouvez utiliser une thermistance NTC (coefficient de température négatif) qui est un appareil passiffonctionne comme une résistance électrique dont la résistance est très élevée à basse température. La thermistance NTC se connecte en série avec la ligne d'entrée d'alimentation. Il présente une valeur élevée de résistance à température ambiante. Ainsi, lorsque nous allumons l'appareil, la résistance élevée limite le courant d'appel à circuler dans le système. Au fur et à mesure que le courant circule, la température de la thermistance augmente, ce qui réduit considérablement la résistance. Par conséquent, la thermistance stabilise le courant d'appel et permet au courant constant de circuler dans le circuit. La thermistance NTC est largement utilisée à des fins de limitation de courant en raison de sa conception simple et de son faible coût. Il présente également des inconvénients tels que vous ne pouvez pas compter sur la thermistance dans les conditions météorologiques extrêmes.

Les dispositifs actifs sont plus coûteux et augmentent également la taille du système ou du circuit. Il se compose de composants sensibles qui commutent un courant entrant élevé. Certains des dispositifs actifs sont les démarreurs progressifs, les régulateurs de tension et les convertisseurs CC / CC.

Ces protections permettent de protéger aussi bien le système électrique que mécanique en limitant le courant d'appel instantané. Le graphique ci-dessous montre la valeur du courant d'appel avec le circuit de protection et sans le circuit de protection. Nous pouvons clairement voir à quel point une protection contre les courants d'appel est efficace.

Comment mesurer le courant d'appel?

Vous avez tous vu le chariot à vélo, pour le faire bouger, le cycliste doit appliquer une force vigoureuse. Et, une fois que la roue commence à bouger, la force requise est réduite. Ainsi, cette force initiale est équivalente au courant d'appel. De même, dans les moteurs, une fois que le rotor commence à bouger, le moteur commence à atteindre l'état d'équilibre où il ne nécessite pas de courant élevé pour fonctionner.

Il existe un certain nombre de pinces multimètres (multimètres) disponibles qui offrent une mesure du courant d'appel. Comme vous pouvez utiliser la pince multimètre True-RMS Fluke 376 FC pour mesurer le courant d'appel. Parfois, le courant d'appel affiche une valeur supérieure à la valeur nominale du disjoncteur, mais le disjoncteur ne se déclenche pas. La raison derrière cela est que le disjoncteur fonctionne sur une courbe de courant temps v / s, comme si vous utilisez un disjoncteur de 10 ampères, de sorte que le courant d'appel qui est supérieur à 10 ampères devrait traverser le disjoncteur plus que le temps nominal. de celui-ci.

Suivez les étapes ci-dessous pour mesurer le courant d'appel:

• L'appareil testé doit être éteint initialement
• Tournez la molette et réglez-la sur le signe Hz-Ã
• Placez le fil sous tension dans la mâchoire ou utilisez une sonde connectée à la pince ampèremétrique
• Appuyez sur le bouton de courant d'appel dans la pince ampèremétrique, comme indiqué dans l'image ci-dessus
• Allumez l'appareil, vous obtiendrez la valeur du courant d'appel sur l'écran du compteur