Af en toe heb ik een voeding voor een ledarmatuur die een erg hoge aanloopstroom heeft. Dit kan door middel van toepassen van een aanloopstroomgebrenzer (Engels: inrush current limiter), worden begrensd. Dit artikel geeft een voorbeeld.
Meetmehtodiek opstartstroombegrenzing
Zie hiervoor dit artikel.
Zonder begrenzer
De resultaten bij de aanloopstroommeting zonder begrenzer:
Lampname: Testlamp_zonderInrCurrLim Voltage [V]: 230.0 V_mode: AC Freq [Hz]: 50.0 Sample frequency 39.9 kHz for V and I Lowpass filtered 2nd order 2 kHz Butterworth ###################### MaxInrushCurrent [A]: 55.846 VoltageAngleMaxInrush [deg]: 90 MinInrushCurrent [A]: 6.632 VoltageAngleMinInrush [deg]: 170 ###################### VoltageStartAngle [deg] InrushCurrent [A] 0.000 21.422 10.000 21.676 20.000 23.557 30.000 30.814 40.000 37.182 50.000 44.168 60.000 50.048 70.000 54.151 80.000 55.465 90.000 55.846 100.000 54.178 110.000 51.877 120.000 46.942 130.000 40.136 140.000 31.747 150.000 25.494 160.000 15.443 170.000 6.632 ######################
Je ziet dat de maximale piek nu op 90 graden opstartspanning is. En dan volgt een stroom van bijna 56 A. De details van deze opstartstroom:
De tijdsduur van deze piek, op 10 % hoogte van de piekwaarde, is 2400 microseconden.
Met begrenzer
De resultaten bij de aanloopstroommeting met begrenzer:
Lampname: Testlamp_metInrCurrLim Voltage [V]: 230.0 V_mode: AC Freq [Hz]: 50.0 Sample frequency 39.9 kHz for V and I Lowpass filtered 2nd order 2 kHz Butterworth ###################### MaxInrushCurrent [A]: 15.867 VoltageAngleMaxInrush [deg]: 90 MinInrushCurrent [A]: 6.102 VoltageAngleMinInrush [deg]: 160 ###################### VoltageStartAngle [deg] InrushCurrent [A] 0.000 10.526 10.000 10.587 20.000 10.760 30.000 11.208 40.000 11.886 50.000 12.710 60.000 14.310 70.000 15.380 80.000 15.778 90.000 15.867 100.000 15.359 110.000 14.688 120.000 13.234 130.000 11.266 140.000 9.703 150.000 7.101 160.000 6.102 170.000 6.171 ######################
Je ziet dat de maximale piek nog steeds op 90 graden opstartspanning is, alhoewel de verschillen met nabijgelegen opstarthoeken klein is. En dan volgt een stroom van kleiner dan 16 A. De details van deze opstartstroom:
De tijdsduur van deze piek, op 10 % hoogte van de piekwaarde, is 3600 microseconden. Dat deze puls langer duurt is te verwachten, de ingangscondensatoren van de voeding moeten nog steeds volgeladen worden en met een kleinere piekstroom duurt dat wat langer.
Plaats van de begrenzer
De optimale plaats van een dergelijke opstartstroomgebrenzer is ná de schakelaar die een seria van parallel geschakelde lampen bedient. Iedere keer wanneer er dan een aanschakelmoment is dan zorgt deze begrenzer ervoor dat de inschakelstroom niet hoger dan 16 A komt.
Werking van de begrenzer
Het interne schema van deze begrenzer is hierbij weergegeven:
Er is een weerstand R die alleen bij het inschakelen voor een tijdsduur van 200 ms in de lijn L zit, en na de 200 ms wordt deze door het relais (Relay) kortgesloten, dat betekent dat de lijn L weer laagohmig is. De weerstand R is zo gekozen dat de opstartstroom gelimiteerd wordt. De weerstand R zit maar kort in de lijn omdat deze anders te heet zou worden.
January 20th, 2023 at 4:31 pm
Wil je een stapje terug doen en ook uitleggen wat het probleem van een kortdurende hoge aanloopstroom is.
Ik weet dat mijn koelkast dat ook doet maar kan het kwaad?
February 22nd, 2023 at 1:30 pm
Een hoge aanloopstroom bij een compressor betekent dat het ding een mechanische klap krijgt. Dat is op den duur niet goed voor de mechanica die ervan slijt. Voor een ledlamp betreft het een piekstroom die niet in de orde van 10-tallen ms is maar in 100-tallen microseconden en die kunnen ervoor zorgen dat (wanneer er vele lampjes op 1 groep zitten) de groepsautomaat uitgaat.