جریان هجومی چیست؟ – به زبان ساده

جریان پیک (Peak Current): حداکثر مقدار جریان یک شکل موج، چه منفی و چه مثبت، است.

جریان حالت مانا‌ (Steady-State Current): به عنوان جریانی تعریف می‌شود که در هر بازه زمانی در مدار ثابت باقی می‌ماند. جریان حالت مانا وقتی حاصل می‌شود که $$di / dt = 0$$. این بدین معناست که جریان نسبت به زمان بدون تغییر باقی می‌ماند.

مشخصه‌های جریان هجومی عبارتند از:

• به صورت لحظه‌ای و وقتی که دستگاه روشن می‌شود اتفاق می‌افتد.
• برای مدت کوتاهی ظاهر می‌شود.
• بالاتر از مقدار نامی مدار یا دستگاه است.

چند مثال از مواردی که در آن‌ها جریان هجومی رخ می‌دهد، به شرح زیر هستند:

• لامپ رشته‌ای
• راه‌اندازی موتور القایی
• ترانسفورماتور
• روشن شدن منابع تغذیه سوئیچینگ

جریان هجومی در ترانسفورماتور

جریان هجومی ترانسفورماتور به عنوان حداکثر جریان لحظه‌ای کشیده شده توسط ترانسفورماتور (وقتی که ثانویه بدون بار بوده یا در شرایط مدار باز باشد) تعریف می‌شود. این جریان هجومی به مشخصه مغناطیسی هسته آسیب وارد کرده و سبب عمل کردن ناخواسته بریکر ترانسفورماتور می‌شود.

فیلم آموزش ماشین های الکتریکی ۱ – مرور و حل مساله در فرادرس

کلیک کنید

جریان هجومی در موتورها

همان‌طور که در شکل می‌بینیم، جریان و گشتاور راه‌اندازی، هر دو، در لحظه شروع بسیار زیاد هستند. این جریان راه‌اندازی بالا، که به عنوان جریان هجومی شناخته می‌شود، می‌تواند به سیستم الکتریکی خسارت وارد کند و گشتاور بالای اولیه نیز می‌تواند بر سیستم مکانیکی موتور تأثیرگذار باشد. اگر ولتاژ اولیه را به اندازه ۵۰ درصد کاهش دهیم، آنگاه گشتاور موتور ۷۵ درصد کاهش می‌یابد. بنابراین، برای غلبه بر این مسائل، مدارهای تغذیه توان با راه‌اندازی نرم (یا همان سافت استارترها) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محدود کردن جریان هجومی

در مدارهای الکترونیکی، برخی اجزا مشخصاتی دارند که می‌توانند در بازه کوتاهی در مقابل جریان‌های هجومی زیاد مقاومت کنند، اما اگر مقدار جریان هجومی بسیار زیاد باشد، برخی اجزا بسیار داغ شده یا آسیب می‌بینند. بنابراین، هنگامی که یک مدار الکترونیک یا PCB را طراحی می‌کنیم، بهتر است از یک مدار محافظ در برابر جریان هجومی استفاده کنیم.

برای محافظت در برابر جریان هجومی، می‌توانیم از یک دستگاه اکتیو یا پسیو استفاده کنیم. انتخاب نوع حفاظت به فرکانس جریان هجومی، عملکرد، هزینه و قابلیت اعتماد بستگی دارد.

این دستگاه‌ها برای محافظت یک سیستم الکتریکی و همچنین مکانیکی با محدود کردن جریان هجومی لحظه‌ای به کار می‌روند. نمودار شکل بالا مقدار جریان هجومی را با وجود مدار محافظ و بدون آن نشان می‌دهد. تأثیر محافظت در برابر جریان هجومی در این شکل کاملاً مشخص است.

اندازه‌گیری جریان هجومی

احتمالاً دوچرخه را دیده‌اید که برای حرکت دادن آن دوچرخه‌سوار باید نیرویی را به کار گیرد. هنگامی که دوچرخه شروع به حرکت کند، نیروی مورد نیاز کاهش می‌یابد. این نیروی اولیه همان معادل جریان هجومی است. به طور مشابه، در موتورها، هنگامی که روتور شروع به حرکت کرد، به حالت پایدار می‌رسد و در این حالت نیازی به جریان زیاد برای کار کردن آن نیست.

مراحل اندازه‌گیری جریان هجومی با کلمپ‌متر به شرح زیر است:

• دستگاه تست شده باید ابتدا خاموش باشد.
• سلکتور را روی $$\text{Hz}-\tilde{A}$$ قرار دهید.
• سیم را درون چنگک قرار دهید.
• مطابق شکل بالا، دکمه جریان هجومی را روی کلمپ‌متر فشار دهید.
• دستگاه را روشن کنید. نمایشگر کلمپ‌متر، مقدار جریان هجومی را نشان خواهد داد.

اگر این مطلب برایتان مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌های مهندسی قدرت
• آموزش ماشین‌های الکتریکی ۲
• مجموعه آموزش‌های مهندسی برق
• آموزش الکترونیک صنعتی و مبدل ها
• انواع اینورترهای خورشیدی — به زبان ساده
• منبع تغذیه سوئیچینگ — به زبان ساده
• اینورتر منبع امپدانس (Z-source Inverter) — از صفر تا صد

^^