Figura 1: ScopeMeter seria 190 II de la Fluke
Măsurarea şi analiza curenţilor de anclanşare este o tehnică valoroasă în determinarea parametrilor unui circuit. Această notă privind aplicaţia explică procedurile pentru capturarea şi analizarea curenţilor de anclanşare cu osciloscopul portabil ScopeMeter seria 190 II de la Fluke. Vizualizarea formei de undă capturate permite determinarea vitezei cu care intensitatea curentului scade de la nivelul curentului de pornire la cele ale curentului de regim. Modul ScopeRecord face posibilă capturarea întregului ciclu de anclanşare timp de câteva secunde, iar funcţiile de zoom permit examinarea în detaliu a semnalului curentului de anclanşare, precum şi verificarea curenţilor de vârf absorbiţi la pornire.
Curent de anclanşare
Curentul de anclanşare este vârful iniţial de curent absorbit de un circuit la prima aplicare a tensiunii. Motoarele, alimentările, luminile fluorescente şi lămpile cu descărcare de intensitate mare (HID), toate au caracteristici de curent de anclanşare, care pot fi capturate şi analizate ca ajutor la identificarea problemelor circuitului. Deşi exemplul din această notă privind aplicaţia se bazează pe un motor, procedura va fi aceeaşi pentru orice circuit. Măsurătorile indicate în ilustraţii sunt măsurători efective efectuate la un motor trifazic cu comutator stea / triunghi.
Figura 4: Formă capturată cu citirile cursorului. VIZUALIZARE GLOBALĂ pentru o impresie rapidă asupra întregului curent de anclanşare. Interval de zoom cuprins între -100 şi +10. Vârf de curent la anclanşare 30.4 A Durată curent de anclanşare în stea 6.72s Curent de anclanşare în triunghi după 9s.
Principiul motorului comutat asincron stea / triunghi
Comutarea stea/triunghi a motoarelor asincrone reduce curentul de anclanşare cu un factor egal cu √3. În configuraţia stea, (Figura 2) tensiunea trifazică este aplicată la două bobine ale circuitului motorului comutat în modul stea. Aceasta înseamnă că tensiunea în stea Uλ de 230V (115V) este disponibilă pentru înfăşurarea motorului. În configuraţia triunghi (Figura 3) tensiunea completă fază la fază UΔ de 400V este disponibilă pentru înfăşurarea motorului.
Configurarea instrumentului
Figura 5. Factor de atenuare 10:1
Aparatul ScopeMeter este conectat cu o sondă de tensiune 10:1 la tensiunea de alimentare (Figura 5) şi cu o sondă de curent la unul din conductorii de curent trifazic (Figura 6).
Configurarea citirii
Opţiunea de afişare a valorilor efective ale măsurătorii în banda superioară a afişajului este o caracteristică importantă. Se poate face vizibil un interval de valori. Figurile 6 şi 7 ilustrează aceste opţiuni. O apăsare pe butonul ENTER va activa citirea specifică.
Figura 6: Setare curentă a sondei la sensibilitate 100 mV/A
Figura 7: Citire tensiune alternativă pe canalul A.
Măsurarea citirii curentului de anclanşare
Curenţii de anclanşare sunt măsuraţi în modul ScopeRecord. Pentru această măsurătoare, amplitudinea şi poziţia pe ecran trebuie ajustate pentru o afişare optimă fără suprapuneri. Curentul de anclanşare este măsurat la nivelul unui motor trifazic de la o unitate de ventilaţie. Declanşarea externă este posibilă folosind o intrare diferită faţă de cea utilizată pentru măsurarea celor 3 faze. Comutarea este controlată de un releu cu întârziere în timp. Datorită acestei întârzieri este necesară declanşarea externă pentru a începe capturarea în modul ScopeRecord la momentul comutării. Intrările multimetrului sunt utilizate pentru declanşarea externă.
Figura 8: Citire curent alternativ pe canalul B. Vedeţi toate citirile posibile.
Analiza curentului de anclanşare al unui motor comutat stea / triunghi
Motoarele trifazice îşi obţin mişcarea de pornire de la diferenţa de fază dintre cele trei tensiuni. Tensiunea trifazică creează un câmp rotativ care face statorul să se rotească. Un motor monofazic, totuşi, necesită o înfăşurare auxiliară şi un capacitor pentru a crea un câmp rotativ pentru cuplul de rotire iniţial. Acest circuit de pornire este decuplat după ce motorul atinge o anumită turaţie.
Figura 9: Curent de anclanşare la comutarea stea/triunghi. Vârf de curent negativ de 32A.
Fiecare motor are caracteristici unice de pornire, care trebuie luate în considerare la analizarea curentului de anclanşare. Nu doar designul intern al motorului, ci şi factori externi, cum ar fi amplitudinea tensiunii, temperatura ambiantă şi sarcina, afectează curentul de anclanşare. Toţi aceşti factori trebuie înregistraţi şi luaţi în considerare la stabilirea tendinţelor sau la analizarea unui motor în timp. În cazul motoarelor trifazice, este important să se măsoare curentul de anclanşare la faza la care este aplicat mai întâi.
Privind la curentul de vârf absorbit la pornire (Figura 9), cunoaşterea timpului necesar pentru a ajunge de la rotorul blocat la curentul normal de regim şi a cantităţii de curent normal de regim poate ajuta la identificarea sarcinilor excesive şi a circuitelor de pornire defecte. Funcţia Zoom permite o studiere mai detaliată a curentului de anclanşare. Figura 9 ilustrează detaliile acolo unde poziţia cursorului identifică un curent efectiv la un anumit moment de timp.
Concluzie
Cu seria II de aparate ScopeMeter 190 este facilă capturarea curenţilor de anclanşare, în modul ScopeRecord afişându-se întregul ciclu de anclanşare. Datele capturate pot fi salvate în memoria aparatului ScopeMeter din locaţie şi examinate ulterior cu software-ul FlukeView. Vârfurile de curent şi parametrii timpului de comutare pot fi determinaţi în detaliu cu ajutorul funcţiilor de cursor şi de zoom. Aceste măsurători cu ScopeMeter seria 190 permit determinarea în avans a parametrilor de proiectare ai circuitului şi oferă o verificare a stării de operare după aceea. Aparatele ScopeMeter din seria 190 cu trei intrări flotante şi izolate independent este certificat pentru măsurători sigure în mediile CAT IV până la 600V şi CAT III până la 1000V.
ARC BRAȘOV SRL este partener autorizat în România
Pentru detalii vă rugăm să ne contactați.
Autor: Ing. Gabriel Ghioca, ARC Brașov
gabriel.ghioca@arc.ro
Tel: 0268 – 472 577
0268 – 477 777
arc@arc.ro
www.arc.ro
Blog.arc
Figura 10. Zoom pe vârful de curent de anclanşare negativ stea / triunghi.