電感鎮(zhèn)流器基礎(chǔ)知識(shí)

1、電感鎮(zhèn)流器基礎(chǔ)知識(shí)（1）什么是鎮(zhèn)流器的tw標(biāo)記？沒(méi)有tw標(biāo)記的鎮(zhèn)流器如何校標(biāo)tw值？tw標(biāo)記是電感型鎮(zhèn)流器的重要標(biāo)記，其定義為鎮(zhèn)流器繞組的額定最高工作溫度。由于電感鎮(zhèn)流器內(nèi)容的絕緣物（漆色線(xiàn)漆膜和支撐繞組的絕緣骨架等）均為高分子聚合物，它們?cè)谳^高溫度下長(zhǎng)期工作時(shí)的絕緣性能會(huì)逐步下降、老化，直至失效。工作溫度越高這種老化速率越快。鎮(zhèn)流器所標(biāo)的tw值是表明該鎮(zhèn)流器正常工作的最高繞組溫度值。在這種溫度下，該鎮(zhèn)流器具有連續(xù)工作10年的壽命。按現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，鎮(zhèn)流器上應(yīng)該標(biāo)有tw值，否則此標(biāo)志不合格。如沒(méi)有tw標(biāo)記，可根據(jù)鎮(zhèn)流器所用漆包線(xiàn)和繞線(xiàn)骨架的耐熱等級(jí)來(lái)確定tw值。如采用聚脂漆包線(xiàn)（QZ130

2、級(jí)），則tw值只能達(dá)到90100之間，如采用改性聚脂漆色線(xiàn)（QZG155級(jí)），則tw值能達(dá)到100115之間，如采用聚脂亞胺漆包線(xiàn)（QZY180級(jí)），則tw值能達(dá)到120135之間，繞線(xiàn)骨架材料耐熱試驗(yàn)達(dá)125攝氏度能應(yīng)用于tw90100，耐熱試驗(yàn)160攝氏度的可應(yīng)用于tw120130攝氏度。什么是燈具老化試驗(yàn)？有什么意義？工業(yè)產(chǎn)品都有使用壽命與相應(yīng)壽命試驗(yàn)，在正常狀態(tài)下做壽命試驗(yàn)要花大量的時(shí)間，為此采用加速老化試驗(yàn)。用一個(gè)相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)改變工作條件獲得產(chǎn)品工作可靠程序的信息，對(duì)燈具來(lái)說(shuō)，這個(gè)試驗(yàn)就是耐久性試驗(yàn)，它由GB7000中12.3條規(guī)定的，試驗(yàn)規(guī)定了將燈具置于一個(gè)密閉的加溫箱內(nèi)，箱內(nèi)溫

3、度是燈具工作環(huán)境溫度t加上10，即（t+10）+2，常用的t=25，那么箱內(nèi)的溫度為35+2，試驗(yàn)時(shí)間：對(duì)沒(méi)有異常工作條件的燈具為10個(gè)晝夜，對(duì)有異常工作條件的為7個(gè)晝夜，其中6個(gè)晝夜處于正常工作狀態(tài)，試驗(yàn)時(shí)電源電壓：對(duì)白熾燈具為1.05+0.015倍的光源達(dá)到額定功率的電壓，對(duì)熒光燈及其它放電燈為1.10+0.015倍的額定電源電壓，通過(guò)試驗(yàn)的燈具，說(shuō)明它可以達(dá)到預(yù)定的壽命，不通過(guò)的話(huà)，燈具壽命很短，且不安全。電感鎮(zhèn)流器功率因素補(bǔ)償電容熒光燈每瓦大約需要補(bǔ)償0.10.12µF；高壓汞燈每瓦大約需要補(bǔ)償0.10.12µF；高壓鈉燈每瓦大約需要補(bǔ)償0.120.13µ

4、F。熒光燈預(yù)熱電流一般在燈電流的0.92.1倍。在使燈正常啟動(dòng)下預(yù)熱電流小些，對(duì)節(jié)能和延長(zhǎng)燈壽命是有好處的。國(guó)標(biāo)GB/T1404493中規(guī)定了燈預(yù)熱電流與燈標(biāo)稱(chēng)工作電流之比見(jiàn)下表：項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)品一等品合格品30W1.61.82.130W1.451.552.1高強(qiáng)度氣體放電燈從點(diǎn)燃到穩(wěn)定工作大約需要510min，點(diǎn)燃后的啟動(dòng)電流比正常工作電流要大。鈉燈和金鹵燈的啟動(dòng)電流一般在燈工作電流的1.5倍，汞燈在工作電流的12倍，啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)時(shí)間短，但影響燈壽命，啟動(dòng)電流?。ń咏孪蓿?，雖對(duì)燈壽命有益，但延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間，一般此值在燈工作電流的1.4倍左右。一些廠家生產(chǎn)時(shí)為了節(jié)約成本，盡可能地少用鐵材、銅材，

5、將啟動(dòng)電流調(diào)到燈允許的最大電流，甚至超過(guò)上限值。當(dāng)電源電壓略高時(shí)，鐵芯將飽和，使啟動(dòng)電流快速上升，這不但有損燈壽命，更使鎮(zhèn)流器的自耗大大增加，有的要比正常損耗增加一倍以上。同時(shí)，供電電路損耗也大大增加，為了保證鎮(zhèn)流器的安全可靠，并達(dá)到節(jié)能的目的，啟動(dòng)電流應(yīng)限制當(dāng)電源電壓為242V時(shí)，不超過(guò)燈工作電流的1.3倍。流明系數(shù)BF（%）鎮(zhèn)流器的輸出功率（W）A、 鎮(zhèn)流器能效因素BEF=被測(cè)鎮(zhèn)流器與基準(zhǔn)燈配套點(diǎn)燃時(shí)的光輸出量基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器與該燈配套點(diǎn)燃時(shí)的光輸出量B、 流明系數(shù)BF=BEF：是評(píng)定鎮(zhèn)流器運(yùn)行狀況或能效水平的參數(shù)。BEF越大，鎮(zhèn)流器的轉(zhuǎn)換效率越高，在美國(guó)1988年開(kāi)始制定的鎮(zhèn)流器能效標(biāo)準(zhǔn)中，給

6、出BEF的下限值低于該值的鎮(zhèn)流器為不合格品。確定BEF，即確定鎮(zhèn)流器的能效最低限值，該值表示國(guó)家節(jié)能法中規(guī)定該類(lèi)產(chǎn)品的最大允許量。用啟動(dòng)器熒光燈用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器參數(shù)額定功率W額定電壓V額定頻率Hz工作電流A功率損耗W能效因素BEF 4220V50Hz0.1703.013.5760.1602.511.1880.1452.09.50130.1652.06.33180.3705.04.13200.3705.03.80250.2904.03.2830(T8)0.3605.02.7130(T12)0.4055.52.68360.4305.52.29380.4305.52.18400.4305.52.09

7、580.677.51.45650.677.51.31700.708.01.22750.677.51.15800.8710.01.06850.8010.01.001000.96016.00.821250.94015.00.68 22220V50Hz0.4005.53.45320.4506.02.50400.4205.02.11 5220V50Hz0.1903.011.8870.1752.510.0090.1702.08.64110.1552.07.31 10220V50Hz0.1903.07.31130.1653.06.33180.2203.04.52260.2353.03.28 16220V5

8、0Hz0.1952.55.14280.3203.53.02 26220V50Hz0.3254.03.17 24220V50Hz0.3454.53.33360.4355.53.29注：配外啟動(dòng)管型燈管鎮(zhèn)流器配外啟動(dòng)環(huán)型燈管鎮(zhèn)流器配內(nèi)啟動(dòng)H型燈管鎮(zhèn)流器配內(nèi)啟動(dòng)矩形管燈管鎮(zhèn)流器配內(nèi)啟動(dòng)方形管鎮(zhèn)流器配內(nèi)啟動(dòng)多管燈管鎮(zhèn)流器配外啟動(dòng)雙管燈管鎮(zhèn)流器硅鋼片的合理選擇：硅鋼片工作點(diǎn)的合理選擇。衡量硅鋼片磁性能的技術(shù)指標(biāo)有交流功率損耗P0（w/kg），飽和磁感強(qiáng)度BS（T）、磁導(dǎo)率µ等。其中前兩者對(duì)電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)最為重要。交流損耗P0是單位質(zhì)量的硅鋼片在交變磁場(chǎng)中反復(fù)磁化所消耗的功率。在工頻情況下，他

9、可分為磁滯損耗Ph和渦流損耗Pe兩部分。磁滯損耗Ph導(dǎo)于磁化曲線(xiàn)的面積。由于曲線(xiàn)面積與B、H關(guān)系的復(fù)雜性，磁滯損耗難以精確計(jì)算，一般可采用如下公式進(jìn)行估標(biāo)。aPh=KhVfBm （11）Bm峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度Kh取決于材料和單位的系數(shù)V鐵芯體積f工作頻率a指數(shù)，當(dāng)Bm1T時(shí)取1.6，當(dāng)Bm1T時(shí)取2。a硅鋼片的渦流損耗可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)Pe=K0VfBm （12）K0取決于鐵芯材料、疊片厚度，鐵芯形狀尺寸和單位的系數(shù)。2對(duì)于電感鎮(zhèn)流器，當(dāng)鐵芯參數(shù)選定后，由于工作頻率是固定的，其Bm通常大于1T，故總鐵損P可以表達(dá)為Pc=Ph+Pe=KVBm （13）從式（13）可以看出，鐵損與峰值磁感強(qiáng)度Bm的

10、平方成正比，降低鐵芯中的峰值磁感強(qiáng)度Bm對(duì)于降低功耗效果十分顯著。當(dāng)然，為降低Bm值就必須加大鐵芯截面積和體積V，但降低Bm值仍然是最有效的辦法，節(jié)能電感鎮(zhèn)流器降低能耗的措施之一就是降低Bm值。合理選擇鐵芯中的Bm值，一般鎮(zhèn)流器為充分利用材料，減少體積，減輕重量，降低成本，Bm應(yīng)比較接近Bs值。普通電感鎮(zhèn)流器，考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，氣體放電燈的參數(shù)的分散性等因素，Bm值要低一些，而且節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的Bm值則還要降低得更多。硅鋼材料的性能(表11)硅 鋼直流特性50Hz性能飽和磁通密度Bs /GS密度rc/g·m-3軋制方法啤號(hào)厚度/mm磁通密度B/GS磁導(dǎo)率單位鐵耗Py/W

11、3;kg-1102550µoµm100001500017000AT/cmAT/cmAT/cmGSGSGS熱軋硅鋼片D410.513000145001560035040001.63.6156007.55D420.51290014400155001.43.215500D430.51280014300154001.252.915400D440.51280014300154001.152.715400D410.3513000145001560035040001.353.2156007.55D420.351290014400155001.22.815500D430.351280014

12、300154001.052.515400D440.351280014300154000.92.215400冷軋硅鋼片D3100.515700170001800050050001.152.553.5180007.65D3200.51650018000187001.052.33.218700D3300.517000185001900060070000.952.12.919000D3400.51700018500190000.851.92.619000D3100.3515700170001800050050000.92.02.9180007.65D3200.351650018000187000.81

13、.82.618700D3300.3517000185001900060070000.71.62.319000D3400.351700018500190000.61.42.019000注：1GS=1×10-4T硅鋼材料的性能(表12)硅鋼直流特性50Hz性能飽和磁通密度Bs /GS密度rc/g·m-3軋制方法啤號(hào)厚度/mm磁通密度B/GS磁導(dǎo)率單位鐵耗Py/W·kg-151015µoµm75001000015000AT/cmAT/cmAT/cmGSGSGS熱軋D410.35118001290014300350400010.719.0152007.

14、55D410.201180012800142007.212.5D410.101150012700140006.010.5冷軋D3100.214000155001670070065007.012.024200007.65D3200.11400015000172008.519D3300.114500165001820060060007.517D3300.081450016500182007.517注：1GS=1×10-4T硅材料的用途（13）材料啤號(hào)厚度/mm材料性能應(yīng)用范圍D41D42D430.350.5熱軋高合金硅鋼薄板，其飽和磁通密度高，可在有較大直流磁化及強(qiáng)磁場(chǎng)條件下使用。50H

15、z E型電源變壓器，音頻變壓器，濾波阻流圈鎮(zhèn)流器等。D310D320D330D340冷軋的晶粒取向硅鋼帶，其飽和磁道密度高，可在有較大的直流磁化及強(qiáng)磁場(chǎng)條件下使用。50Hz C型電源變壓器，音頻變壓器，濾波阻流圈鎮(zhèn)流器等。DG310DG320DG330冷軋的硅鋼帶，有很高的飽和磁通密度，可在較高頻率下使用。400Hz 、1000Hz C型電源變壓器，音頻變壓器，濾波阻流圈鎮(zhèn)流器等。R1R2t2=（234.5+ t1）-234.5t1初始溫度t2最后溫度R1t1溫度下的電阻R2t2溫度下的電阻234.5銅繞組的常數(shù)229鋁繞組的常數(shù)鎮(zhèn)流器線(xiàn)圈所用的導(dǎo)線(xiàn)主要有兩種，列于表14常用電磁導(dǎo)線(xiàn)（表14）

16、名 稱(chēng)型號(hào)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)工作溫度高強(qiáng)度聚脂漆色圓銅線(xiàn)QZJB660-68B-60+130高強(qiáng)度聚氯脂漆色圓銅線(xiàn)QA滬Q/YX8003-64A-60+105從上表14可知，鎮(zhèn)流器所用的導(dǎo)線(xiàn)都是涂有絕緣層的銅線(xiàn)，具有均勻的截面積Sm及長(zhǎng)度L的銅導(dǎo)體，其電阻率由下式?jīng)Q定RSmL=（·mm2·m-1）銅線(xiàn)的電阻率在20時(shí)為0.0175·mm2·m-1。銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻徑隨著溫度的升高而顯著的增加。銅導(dǎo)線(xiàn)電阻的變化與溫度成正比。因此，若正常環(huán)境溫度Tc表示，此時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的電阻以Rc表示Rn，而線(xiàn)圈的負(fù)荷時(shí)的高溫電阻則以表示，那么電阻法測(cè)量線(xiàn)圈的溫升t 的公式為：Rn（234

17、.5+Tc）-234.5RcRct=-Tc()漆色線(xiàn)QZ、QA的規(guī)格、外徑、數(shù)量等數(shù)據(jù)可在表15中查明。表15 電磁導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)格及參數(shù)導(dǎo)線(xiàn)直徑d/mm截面積Sm/mm220時(shí)直流電阻R/·m-1QZ型QA型dj/mmGm/g·m-1dj/mmGm/g·m-10.060.002896.1980.090.029 0.070.003854.5560.110.0390.080.0053.4870.110.050.110.050.090.00642.7580.120.0630.120.0630.100.00792.2370.130.0760.130.0760.110.0095

18、1.8460.140.0920.140.0920.120.01131.5510.150.1080.150.1080.130.01321.3220.160.1260.160.1260.140.01541.1390.170.1450.170.1450.150.01760.9930.190.1670.190.1670.160.02020.8720.200.1890.200.1890.170.0230.7730.210.2130.210.2130.180.02550.6890.220.2370.220.2370.190.0280.6180.230.2640.230.2640.200.03140.558

19、0.240.2920.240.2920.210.0350.5060.250.3210.250.3210.230.0420.4220.280.3860.280.3860.250.0490.3570.300.4540.300.4540.270.0570.3060.320.5290.320.5290.290.0660.2560.340.6080.340.6080.310.0750.2320.360.6930.693.0330.0850.2050.380.7840.7840.350.0960.1820.410.8840.8840.380.1130.1550.441.041.040.410.1320.1

20、330.471.211.210.440.1520.1150.501.391.390.470.1730.1010.531.580.490.1880.0930.551.720.510.2050.08590.581.870.550.2370.07370.622.170.590.2730.06410.662.500.640.3210.05450.722.940.690.3730.04690.773.410.740.430.04070.833.920.800.500.03480.894.580.860.580.03010.955.270.930.680.02581.026.161.000.790.022

21、41.117.141.080.910.01911.198.321.21.130.01551.3110.41.351.430.01231.4613.01.451.650.01061.5615.01.622.060.00851.7318.61.742.380.007371.8521.61.812.570.006811.9323.31.882.770.006312.025.22.023.200.005472.1429.02.264.00.004372.3936.32.444.680.003752.5742.2表16絕緣材料的耐溫等級(jí)耐溫級(jí)別AEBFHC工作溫度/105120130155180180表

22、17常用的絕緣材料類(lèi)別名稱(chēng)規(guī)格/mm技術(shù)指標(biāo)級(jí)別紙類(lèi)電纜紙K絕緣紙板半透明透明玻璃紙電話(huà)紙DH-50乙?；?.08、0.12、0.170.2、0.5、10.030.050.05、0.08、0.12、0.17QB131-61QB134-61QB207-62QB218-62廠標(biāo)AAAAB紡織品黃漆綢醇酸無(wú)堿玻璃漆玻璃漆布0.1160.15ODG503.024DHJ42-62滬Q/HG3-008-64AEB層壓品酚醛紙板酚醛布板環(huán)氧酚醛玻璃布板1、2、31、281、26ODG503.033ODG503.035ODG503.036AEF塑料制品聚脂薄膜聚酰亞胺薄膜電玉粉三聚氯氨甲醛玻璃纖維壓塑料40

23、8（天藍(lán)）（白色）2820廠說(shuō)明書(shū)B(niǎo)HAF浸漬材料酚醛絕緣烘漆胺基醇酸絕緣清漆環(huán)氧絕緣清漆環(huán)氧無(wú)溶劑絕緣漆環(huán)氧絕緣烘漆F30-2A30-2H30-2H30-1H30-5廠說(shuō)明書(shū)AABEE在選擇線(xiàn)經(jīng)之前首先要考慮鎮(zhèn)流器的溫度等級(jí)，根據(jù)絕緣等級(jí)，選擇所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線(xiàn)。一般常用的導(dǎo)線(xiàn)有以下幾種。A級(jí)絕緣（最高工作溫度為105），有油基性漆包圓銅線(xiàn)，型號(hào)為Q。E級(jí)絕緣（最高工作溫度為120），有高強(qiáng)度聚乙烯醇醛漆包圓銅線(xiàn)，型號(hào)為QQ。B級(jí)絕緣（最高工作溫度為130），有高強(qiáng)度聚脂漆包圓銅線(xiàn)，型號(hào)為QZ。H級(jí)絕緣（最高工作溫度為180），有聚酰亞脂漆包圓銅線(xiàn)，型號(hào)為QY。造成電感鎮(zhèn)流器過(guò)熱的幾個(gè)因素1、燈損

24、壞：因燈管使用到壽終時(shí)，某一陽(yáng)極發(fā)射不足造成半波整效應(yīng)現(xiàn)象，啟輝器的反復(fù)動(dòng)作，使鎮(zhèn)流器間隙地處于通過(guò)預(yù)熱電流狀態(tài)和通過(guò)半波半向脈動(dòng)電流狀態(tài)，導(dǎo)致鎮(zhèn)流器的發(fā)熱比正常工作溫度高得多。2、啟輝器故障：因啟輝器短路而造成兩端發(fā)紅但燈不啟動(dòng)，鎮(zhèn)流器總處于通過(guò)預(yù)熱電流狀態(tài)，使鎮(zhèn)流器發(fā)熱量急劇上升，溫度可達(dá)150度以上。3、不良的散熱環(huán)境：因散熱空間太小或安裝環(huán)境等原因，鎮(zhèn)流器的熱量散發(fā)狀態(tài)不良，故其繞組溫度累積可能超過(guò)150。4、鎮(zhèn)流器內(nèi)部組件故障：漆包線(xiàn)的質(zhì)量差造成匝間短路導(dǎo)致繞組電流增大，溫度上升，采用的硅鋼片材質(zhì)差或少用硅鋼片，易使渦流損耗較大，從而使電流大幅度增加，溫度急劇上升。5、壽終效應(yīng)：在壽

25、命快終止時(shí)，有可能在水上各種因素的影響下導(dǎo)致繞組溫升達(dá)130200。6、其它：高低電壓沖擊，非標(biāo)準(zhǔn)的配用啟輝器觸點(diǎn)粘接和電路連接不良等都有可能使溫度升高。注：鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)繞組溫度小于105，在正常使用條件下溫升65，其壽命為10年，一般經(jīng)驗(yàn)，鎮(zhèn)流器外殼溫度從90起，每上升10，壽命減少約1倍，每下降10，壽命延長(zhǎng)約1倍，如果因其他因素，使鎮(zhèn)流器外殼溫度上升200以上，甚至?xí)斐蔀?zāi)難性的損失。鎮(zhèn)流器的電路改進(jìn)功率因素的提高：采用電感鎮(zhèn)流器會(huì)使總電路的功率因素降低，在電源兩端并聯(lián)一只電容，因?yàn)榱鬟^(guò)燈支路的電流滯后于電源電壓，而電容支路電流超前電源電壓。選擇適當(dāng)?shù)碾娙菥涂梢允闺娫措妷汉碗娫戳鞒龅碾娏魍啵β室蛩亟咏?.0。為了計(jì)算方便，把燈看做一個(gè)純電阻R=0.9U燈/I燈。在沒(méi)有接補(bǔ)償電容時(shí)，燈消耗的功率P燈=0.9U燈I燈，而P燈=I燈UNcos。因此電路的功率因素cos=0.9U燈/UN。以40W熒光燈為例，有cos=0.9×108/220V=0.44。為了使功率因素接近于1，需并聯(lián)一只電容，電容電流IC超前UN90°，當(dāng)IC和I燈的矢量與UN同相時(shí)