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电感镇流器的工作原理

2008-4-23 21:53:00

                     电感镇流器的工作原理
       当开关闭合电路中施加220V50Hz的交流电源时,电流流经镇流器、灯管灯丝、启辉器给灯丝加热(启辉器开始时是断开的,由于施加了一个大于180V以上的交流电压,使得启辉器跳泡内的气体弧光放电,跳泡内双金属片受热膨胀变形,两个电极靠在一起,形成通路给灯丝加热)。当启动器的两个电极靠在一起,由于没有弧光放电,双金属片冷却,两电极断开,由于电感镇流器呈感性,当两个电极断开的瞬间,电路中的电流突然消失,于是镇流器产生一个高脉冲电压,它与电源电压叠加后,加到灯管两端,使灯管内惰性气体电离而引起弧光放电。(高脉冲电压时间约1ms 600V~1500V,其确切的电压值取决于灯的类型)。在正常发光过程中,镇流器的自感起到稳定电路中电流的作用。电感镇流器是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流变化时,则在线圈中将引起磁通的变化,从而产生感生电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍电流的变化,从而起到限制及稳定电流的作用。
 
电感镇流器的构造
A)电感镇流器由矽钢片、漆包线圈、骨架端盖、底板(外壳)、接线端子等组成。
B)作用:
线圈:产生感生电动势。在通电情况下,因线圈存在一定的电阻,会产生电能损耗,产生的热能使电感镇流器温度上升,容易加快镇流器的老化。为了减少线圈中的电阻,本公司投入生产的都是高纯度的进口电解铜漆包线。
矽钢片:整块导体处于变化的磁场中,将在整块导体内部引起感生电流,俗称涡流,它将引起电能的消耗,温度上升。在电感镇流器中,为了增强磁感应强度都采用铁芯,但由于涡流的存在,必须使用很薄的彼此绝缘的矽钢片叠压形成的铁芯,而不用整块铁芯,以减少涡流带来的损耗。
底板:固定、安装作用。
骨架:固定线圈、芯片,方便接线的作用。
接线端子:起接线作用,把电感镇流器串联接到电路中去。
生产工艺流程
绕线→ 测试耐压→ 装底板→ 压扣、调电流、测试耐压﹙自动化﹚→ 浸绝缘漆、烘干、浸白漆、烘干﹙自动化﹚→ 上接线端子 → 测试耐压、测试电流、测试匝间耐压﹙自动化﹚印字测试通电→ 测试耐压包装
 
电感镇流器的常见故障及解决办法:
1、电线发热:
  主要是因负载太多、电流大而引起电线发热,施工单位应根据灯盘镇流器的标称电流再乘以1.6倍舜间启动电流来进行设计。有些无经验的施工单位单纯按表面功率来设计,而忽略了电感支架的功率因素只有0.5左右及每个镇流器约有8W的自身损耗。(功率因补偿并不是节能,只有改善电网供电质量,电度表只记录有功功率,不记录无功功率,功率因素补偿分单灯(单机)补偿和集中补偿两种方法。单灯补偿就是每一个灯具并联一只电容器,集中补偿一般在配电房中设立一个自动补偿屏,根据感性负载投入电网运行的多少,能自动投入电容量COSφ保持接近于1的功率因素)。如:40W×3的灯盘10套。
单从表面算:它的电流=40W×3×10÷220V=5 .45A
而实际上应为:它的电流=40W+8W×3×10÷220V÷0.5=13.09A
再加上瞬间启动电流=13.09A×1.6=20.9A
解决办法:增加补偿电容(COSφ—指功率因素)
COSφ=40W+4.0uF=0.9           COSφ=40W +4.5uF=0.95
COSφ=30W+3.5uF=0.88         COSφ=30W +4.0uF=0.90
COSφ=20W+2.5uF=0.75         COSφ=20W +4.0uF=0.90
加上12uF的补偿电容后的电流=40W+8W×3×10÷220V÷0.9=7.27A
再加上瞬间启动电流=7.27A×1.6=11.63A
即:无补偿电容的线路承受电流能力按20.9A以上设计,有补偿电容的按11.63A以上设计。
2、跳闸:
漏电开关跳闸的原因有:
1 电线负载过多,电流过大引起跳闸,这种情况根据漏电电流是多少来配置灯具的数量,解决办法:
增加线路功率因素(加补偿电容)
减少电线负载的灯具数量;
增大漏电开关的安数(额定工作电流)
2)镇流器出现击穿或灯具电线破损与灯具外壳接触而引起漏电保护,这种问题应根据实际情况检查,应该可以查出并根据实际进行更换镇流器或维修破损电线来处理。
3、噪音
镇流器都是按静音来进行设计的,如果在实际使用中出现噪音:
1   应检查该电压是否220V。新工地因无其它负载电压往往有240V~270V或更高,这时有可能出现轻微噪音,但在电压正常时会自动消失;
2   如果电压正常而出现噪音,要么是镇流器本身有问题,漏磁大与灯具产生共振;要么是灯具安装不牢固、使用密度大、安装高度低、镇流器表面与灯具铁壳太近等综合引起。
3   噪音的国家标准是≤35分贝。在无争议的情况下,在静室内在1米的距离内无听到明显的噪音即为符合要求。
4、灯管两端发黑噪音
使用不久灯管两端即发黑,原因有:
1)灯管质量差,这是市场上经常出现的劣质灯管常有现象,部分甚至长时间启动或启动不了;
2)镇流器启动电流太小,启动冲击时间太长;
3)镇流器启动电流太大对灯丝冲击大,容易使灯管发黑及烧坏灯管。电感镇流器都是按标准生产,如果使用不久灯管两端即发黑,应是灯管质量有问题,与镇流器无关。
5、烧坏
镇流器出现烧坏都是由于线圈匝间短路引起或因温升过高引起线圈短路造成。它主要是由于:(1)漆包线都有很多的针孔(国家标准规定每米允许有≤25只针孔)如果漆包线的针孔刚好对上匝间的针孔,在电压过高时就会出现匝间短路;(2)使用电压过高或在异常情况下长期使用,由于电感镇流器对使用的电压极为严格,每增加10V电压工作电流就会增加35mA左右;增加20V电压工作电流就会增加70mA,如果220V电压时工作电流是400mA,在240V电压工作电流就是470mA,在这种情况下一般不会出现烧坏,但在异常情况下(即启辉器出现短路)灯管长期处于启动状况下,就会出现温升过高而导致烧坏。(所以我们平时发现灯管长时间不亮或启辉器长时间都处于闭合状态下时,应立即检查灯管是否已经老化烧坏或启辉器是否已经短路,应立即进行更换,否则会引起镇流器温升偏高加速其老化,严重影响其寿命甚至会出现烧坏。)

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