Che cos'è la corrente di spunto?
Sebbene la corrente di spunto abbia un valore di corrente di picco, il termine "corrente di spunto" è comunemente usato per descrivere la corrente necessaria per eccitare un dispositivo o un prodotto alimentato in c.a. quando si applica per la prima volta la tensione e l'alimentazione. Questo vale soprattutto per i carichi induttivi come trasformatori, induttori e motori elettrici. Si applica anche agli alimentatori CA/CC che utilizzano un semplice stadio di ingresso a raddrizzatore/capacitore. Queste correnti iniziali possono essere molto elevate rispetto alla normale corrente di funzionamento o alla cosiddetta corrente di "stato stazionario". La Figura 1 mostra un esempio di corrente di spunto di un motore elettrico. La figura mostra come la corrente di picco per il primo semiciclo sia vicina ai 30 ampere e decada nei successivi semicicli man mano che il motore si ricarica.
Un altro esempio di corrente di spunto è uno stadio di ingresso CA/CC che utilizza un circuito con raddrizzatore e condensatore, in cui il condensatore deve essere caricato fino alla tensione nominale, come illustrato nella Figura 2. In entrambi i casi, è evidente che la corrente di spunto è notevolmente superiore a quella di regime. In entrambi i casi, è evidente che la corrente di spunto è notevolmente superiore alla corrente di regime.
La corrente di picco si applica alle correnti di spunto o di regime.
La corrente di picco, invece, si applica a tutte le correnti alternate, sia di spunto che stazionarie. Una forma d'onda di corrente alternata ha un valore RMS che rappresenta la corrente effettiva o equivalente alla corrente continua, ma ha anche un valore di picco, sia positivo che negativo, in cui la corrente raggiunge il valore massimo e minimo durante ogni ciclo. Il rapporto assoluto tra il valore RMS e il valore di picco è chiamato fattore di cresta (CF). Per una corrente sinusoidale, come quella che si incontra con un carico resistivo, il fattore di cresta sarà la radice quadrata di 2 o ~1,4142 a 1. Questo fattore di cresta o rapporto è mostrato nella Figura 3.
Altre forme d'onda hanno fattori di cresta diversi, come mostrato nella tabella 1 qui sotto per alcune forme d'onda CA tipiche.
L'importanza della capacità di spunto
Quando si utilizza una sorgente di alimentazione CA per determinare la corrente di spunto necessaria per un'unità in prova, è importante notare che la sorgente CA deve essere in grado di erogare per un breve periodo di tempo una corrente significativamente superiore a quella necessaria per far funzionare l'unità in prova in condizioni di stato stazionario. Nel caso di motori e induttori, la corrente di spunto può essere da 10 a 30 volte la corrente nominale. Per gli induttori toroidali, questo valore può arrivare a 50 volte la corrente nominale.
La limitazione della corrente della sorgente può essere sia in termini di corrente nominale RMS che di corrente nominale di picco. Per i motori e i carichi induttivi, il fattore di cresta della corrente di spunto è solo 1,414, quindi se la sorgente è in grado di supportare la corrente RMS, anche il valore di picco sarà supportato. Per le apparecchiature con ingresso in corrente alternata rettificata, il fattore di cresta della corrente è generalmente molto più alto di 1,414, fino a 2 o 3 a 1, per cui è necessario considerare non solo il valore nominale RMS, ma anche il valore nominale della corrente di picco. La maggior parte delle sorgenti di alimentazione CA disponibili supporta fattori di cresta di corrente da 2,5 a 4 alla massima corrente RMS in uscita.
Effetti di limitazione della corrente
Se la sorgente non è in grado di erogare la corrente di spunto richiesta, può comunque essere utilizzata per testare il normale funzionamento, ma non è possibile determinare la corrente di spunto richiesta, poiché la sorgente di alimentazione entra in limitazione di corrente - RMS o di picco o entrambe - e limita la tensione. Ciò significa che l'unità sottoposta a test continuerà ad avviarsi o ad accendersi, ma non con la stessa velocità con cui verrebbe utilizzata dalla rete elettrica.
Distorsione di tensione della sorgente CA
Anche le correnti di picco elevate e le forme d'onda distorte della corrente hanno un impatto sulla distorsione della sorgente di alimentazione CA, poiché agiscono contro l'impedenza di uscita della sorgente. Quanto più bassa è l'impedenza di uscita della sorgente di alimentazione, tanto minore sarà questo effetto. La Figura 4 mostra l'effetto di una corrente altamente distorta sulla distorsione della tensione di uscita. Quando la corrente raggiunge il suo picco vicino alla parte superiore della forma d'onda della tensione, la tensione viene tirata verso il basso, causando un "flat topping".
Per attenuare questo effetto, in alcuni modelli di sorgenti CA può essere disponibile una funzione di impedenza di uscita programmabile che consente di ridurre l'impedenza di uscita.
