عندما يتم تشغيل المعدات الصناعية ، سيتم إنتاج تيار النبض (يسمى تيار التموج) أعلى بكثير من تيار العمل العادي. اعتمادا على نوع المعدات ،هذه موجة البدء قد تكون 10 إلى 30 مرة من التيار الحالي في الحالة الثابتةهذا التيار المتزايد يتم إنشاؤه على الفور مما يسبب ضغوط كهربائية وميكانيكية هائلة
إذا لم يتم السيطرة عليها بشكل صحيح، يمكن أن تؤدي التيارات المفرطة إلى انقطاع مفكّك الدائرة، وفجاعة التأمينات، وتلف المكونات الحساسة، وحتى تدهور أداء موصلات الطاقة والإمدادات.تطوير استراتيجية فعالة لإدارة التيار الزائد أمر ضروري لتشغيل الأنظمة الصناعية بشكل موثوق وآمن.
إحدى الطرق لإدارة زيادات التشغيل هي توصيل محدد تيار الزيادة (ICL) بسلسلة في مدخل طاقة الجهاز. في أنواع مختلفة من ICL ،المعاملات الحرارية السلبية (NTC) تستخدم على نطاق واسع بسبب تصميمها البسيط وسهولة التكاملالترمستور NTC هو مقاومة حساسة لدرجة الحرارة التي تنخفض قيمة المقاومة مع زيادة درجة الحرارة.
الشكل 1: ERT-J0EG103FA ترمستور NTC من Panasonic Electronic Components ، المقاومة الاسمية 10 k Ω عند 25 درجة مئوية ، تحمل المقاومة ± 1٪. مصدر الصورة: Panasonic Electronic Components)
عندما يتم إيقاف تشغيل المعدات الكهربائية الصناعية، فإن مقاومة عنصر NTC مرتفعة نسبيا. عنصر NTC في سلسلة مع الحمل.هذه المقاومة عالية حالة البرد يمكن أن تبطئ تيار النبض الأولي عند بدء التشغيلوالذي يعادل عازل التيار.
عندما يتدفق من خلال ترمستور مع التيار الداخلي المحدود ، يتم تسخينها من خلال التأثير الحراري المقاوم. عندما يتم تسخين ترمستور ، فإن قيمة المقاومة ستنخفض بشكل حاد ،الذي سيكون أقل بكثير من قيمة مقاومة البردفي وقت قصير جداً، يتحول الترميستور إلى حالة مقاومة منخفضة. في هذا الوقت، يتم شحن مكثف المدخل بالكامل ويمكن أن يتدفق من خلال تيار التشغيل الطبيعي.
يخرج NTC تمامًا من حالة الحماية بعد حدث الزيادة ، وهو قريب من حالة الدائرة القصيرة أثناء التشغيل في الحالة الثابتة. على سبيل المثال ،يمكن أن تنخفض NTC مع مقاومة البرد من 10 أوم إلى أقل من 0.5 أوم بعد التسخين الكافي. وهذا يضمن أن المعدات الصناعية تعمل على الجهد الكامل تقريبا في ظل ظروف الحالة الثابتة مع تقليل خسائر الطاقة الخاصة بالحرارة إلى أدنى حد ممكن.
اعتبارات التصميم عند تنفيذ مقيدات NTC
من أجل ضمان التشغيل الموثوق والفعال، يجب مراعاة العديد من المعلمات التصميمية عند تنفيذ وحدات زيادة الحرارة القائمة على NTC.
قيمة المقاومة في حالة البرد
مقاومة الحالة الباردة (R25) هي المقاومة الاسمية عند 25 درجة مئوية وتستخدم لتحديد المعوقة الأولية عند الحد من التيار الداخلي.بناءً على الحد الأقصى المطلوب لتيار الزخم وتوتر الإمداد، يمكن تقدير الحد الأدنى للمقاومة المطلوبة. سوف يستخدم المهندسون قانون أوم لحساب هذه المقاومة: R = Vpeak / Imax (surge). على سبيل المثال في نظام 230 VAC أحادي المرحلة (قمة الجهد.325 فولت الذروة) ، هناك حاجة إلى مقاومة حالة باردة 325/20 ≈ 16 Ω للحد من التيار الداخلي إلى 20 A الذروة.
توفر الشركات المصنعة مثل TDK Electronics و VisAmetherm و Amphenol Advanced Sensors منتجات NTC بقيم قياسية مثل 2 Ω، 5 Ω، 10 Ω، 22 Ω، 47 Ω عند 25 درجة مئوية.اختيار المقاومة المناسبة للحالة الباردة أمر بالغ الأهمية لأن R25 أعلى يوفر قمعًا أفضل للزيادةومع ذلك، فإن القيمة العالية جدًا قد تفرط في الحد من تيار الشحن، وتزيد من وقت البدء، وتؤدي إلى انخفاض كبير في الجهد الأولي.