電抗器法控制燈功率的變換-

電抗器法控制燈功率的變幻劉躍群梁舉榮概論近幾十年來(lái)，為了提升照明的質(zhì)量，也即提升安全性，降低事故率，制定者在進(jìn)行照明制定時(shí)把照明亮度提得越來(lái)越高。高強(qiáng)度氣體放電燈被大量廣泛地使用，伴隨而至的是能耗大幅度提升。特別是近年來(lái)，能源價(jià)格大幅度提升，使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān)。因此，有必要強(qiáng)化技術(shù)改善，以期減緩能耗上升的趨勢(shì)。雖然目前節(jié)能型照明器具發(fā)展很快，但仍難以獲得大幅度降低能耗的效果。我們制定的電抗器法控制變幻燈功率，除了優(yōu)化鎮(zhèn)流器本身的結(jié)構(gòu)外，在光源運(yùn)行的方式上還作了改善，即在不降低安全性的前提下，依據(jù)車流與人流統(tǒng)計(jì)狀況，或自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行功率變幻。通俗地講，就是在繁忙的時(shí)候，燈運(yùn)行在大功率狀態(tài)；在車少人稀的時(shí)候，能自動(dòng)變幻，使燈能在60%的額定功率處運(yùn)行，由此達(dá)到節(jié)能的目的。電抗器法的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)節(jié)能效果顯著，可達(dá)30%以上。線路可靠，基本不需要修理，壽命為20年以上。一次性投入成本很小，不必對(duì)原有線路進(jìn)行大量的改造工作。延長(zhǎng)燈、燈具與附屬電器的壽命2---4倍。電抗器法的原理所謂電抗器法實(shí)際是利用線性電抗器，接入燈電路中，使電路的總阻抗可以進(jìn)行變幻，從而使燈的功率隨之發(fā)生變化。如果變化次序是依據(jù)照明環(huán)境的需要而設(shè)定，即在正常狀況下，燈按制定要求在額定功率下運(yùn)行；在一些特別狀況下〔例如道路照明的深夜；火車站無(wú)火車通過(guò)時(shí)；亮化工程的非重大節(jié)日時(shí)等等〕，燈不能熄滅，但不必照度很大，而且又要兼顧均勻性，這時(shí)可以使燈降功率運(yùn)行。具體方法是串聯(lián)接入電抗器，增大電路阻抗使燈功率下降。這種方法稱之為電抗器法。合計(jì)技術(shù)工藝和市場(chǎng)等因素，一般而言，電抗器法的變幻設(shè)為兩擋，即滿功率與降功率。換檔通過(guò)機(jī)電器件或電子電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體電路原理圖如下〔圖1〕。圖2是常規(guī)的燈電路。圖1電抗器的接線圖圖2傳統(tǒng)無(wú)節(jié)能控制的接線圖電抗器法的形式電抗器法的形式可以有兩種形式：?jiǎn)螣羰剑簡(jiǎn)螣艄β士刂齐娍沟脑韴D：多燈式：多燈功率控制電抗的原理圖：與降電壓法的比較降電壓法電抗器法節(jié)能效果好好燈壽命額定值的50%額定值的2~4倍一次性投入昂貴少量維護(hù)量常年維護(hù)基本沒(méi)有功率因子矯正較困難容易自身能耗大小五、電抗器的制定假如滿功率時(shí)的燈的總功率為P燈1，降功率時(shí)的總功率為P燈2，電抗器的結(jié)構(gòu)如圖3，制定可分為四個(gè)步驟：確定鐵心的截面幾何尺寸確實(shí)定鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算圖3電抗器結(jié)構(gòu)示意以下逐一介紹之。確定鐵心的截面求滿功率時(shí)的燈的總功率為P燈1與降功率時(shí)的總功率為P燈2之差：P=P燈1—P燈2選擇鐵芯截面： 式中： S為鐵芯截面(cm2)； P為燈管功率之差(W)；KS為鐵芯截面系數(shù)可選0.5~0.7之間。系數(shù)取得大，鐵芯溫升較低，但體積大、料費(fèi)。計(jì)算線圈匝數(shù)：依據(jù)硅鋼片質(zhì)量的好壞，選擇磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，黑鐵皮取6000GS，一般取11000～13000GS，冷軋硅鋼片可取15000～17000GS。， 式中： N為線圈匝數(shù)(匝)； Bm為硅鋼片最大磁感應(yīng)強(qiáng)度(GS)； S為鐵芯截面積(cm2)； V為電抗器電壓有效值(V)。計(jì)算所需導(dǎo)線直徑為：， 式中： D為導(dǎo)線直徑〔mm〕 I為燈管降功率時(shí)的工作電流〔A〕； J為導(dǎo)線降功率時(shí)的電流密度〔A/mm2〕2，散熱條件優(yōu)良可以取3~4A/mm2，散熱條件差的可以取3~4A/mm2。幾何尺寸確實(shí)定計(jì)算線圈厚度：選擇線圈骨架高度H，線圈厚度C’為：圖4線圈厚度示意圖鐵心窗口尺寸：鐵心窗口寬度為：鐵心窗口高度為鐵心迭厚：空氣隙長(zhǎng)度：不合計(jì)磁路上鐵心的磁壓降，空氣隙長(zhǎng)度的最大值為：鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算鎮(zhèn)流器的自身能耗包括鐵耗與銅耗兩部分，由硅鋼片的單位重量的能耗計(jì)算鐵耗，由公