电抗器法控制灯功率的变换-

电抗器法控制灯功率的变幻刘跃群梁举荣概论近几十年来，为了提升照明的质量，也即提升安全性，降低事故率，制定者在进行照明制定时把照明亮度提得越来越高。高强度气体放电灯被大量广泛地使用，伴随而至的是能耗大幅度提升。特别是近年来，能源价格大幅度提升，使电力耗费成为负担。因此，有必要强化技术改善，以期减缓能耗上升的趋势。虽然目前节能型照明器具发展很快，但仍难以获得大幅度降低能耗的效果。我们制定的电抗器法控制变幻灯功率，除了优化镇流器本身的结构外，在光源运行的方式上还作了改善，即在不降低安全性的前提下，依据车流与人流统计状况，或自动或手动进行功率变幻。通俗地讲，就是在繁忙的时候，灯运行在大功率状态；在车少人稀的时候，能自动变幻，使灯能在60%的额定功率处运行，由此达到节能的目的。电抗器法的技术优点节能效果显著，可达30%以上。线路可靠，基本不需要修理，寿命为20年以上。一次性投入成本很小，不必对原有线路进行大量的改造工作。延长灯、灯具与附属电器的寿命2---4倍。电抗器法的原理所谓电抗器法实际是利用线性电抗器，接入灯电路中，使电路的总阻抗可以进行变幻，从而使灯的功率随之发生变化。如果变化次序是依据照明环境的需要而设定，即在正常状况下，灯按制定要求在额定功率下运行；在一些特别状况下〔例如道路照明的深夜；火车站无火车通过时；亮化工程的非重大节日时等等〕，灯不能熄灭，但不必照度很大，而且又要兼顾均匀性，这时可以使灯降功率运行。具体方法是串联接入电抗器，增大电路阻抗使灯功率下降。这种方法称之为电抗器法。合计技术工艺和市场等因素，一般而言，电抗器法的变幻设为两挡，即满功率与降功率。换档通过机电器件或电子电路来实现。具体电路原理图如下〔图1〕。图2是常规的灯电路。图1电抗器的接线图图2传统无节能控制的接线图电抗器法的形式电抗器法的形式可以有两种形式：单灯式：单灯功率控制电抗的原理图：多灯式：多灯功率控制电抗的原理图：与降电压法的比较降电压法电抗器法节能效果好好灯寿命额定值的50%额定值的2~4倍一次性投入昂贵少量维护量常年维护基本没有功率因子矫正较困难容易自身能耗大小五、电抗器的制定假如满功率时的灯的总功率为P灯1，降功率时的总功率为P灯2，电抗器的结构如图3，制定可分为四个步骤：确定铁心的截面几何尺寸确实定镇流器自身能耗的计算图3电抗器结构示意以下逐一介绍之。确定铁心的截面求满功率时的灯的总功率为P灯1与降功率时的总功率为P灯2之差：P=P灯1—P灯2选择铁芯截面： 式中： S为铁芯截面(cm2)； P为灯管功率之差(W)；KS为铁芯截面系数可选0.5~0.7之间。系数取得大，铁芯温升较低，但体积大、料费。计算线圈匝数：依据硅钢片质量的好坏，选择磁感应强度B的大小，黑铁皮取6000GS，一般取11000～13000GS，冷轧硅钢片可取15000～17000GS。， 式中： N为线圈匝数(匝)； Bm为硅钢片最大磁感应强度(GS)； S为铁芯截面积(cm2)； V为电抗器电压有效值(V)。计算所需导线直径为：， 式中： D为导线直径〔mm〕 I为灯管降功率时的工作电流〔A〕； J为导线降功率时的电流密度〔A/mm2〕2，散热条件优良可以取3~4A/mm2，散热条件差的可以取3~4A/mm2。几何尺寸确实定计算线圈厚度：选择线圈骨架高度H，线圈厚度C’为：图4线圈厚度示意图铁心窗口尺寸：铁心窗口宽度为：铁心窗口高度为铁心迭厚：空气隙长度：不合计磁路上铁心的磁压降，空气隙长度的最大值为：镇流器自身能耗的计算镇流器的自身能耗包括铁耗与铜耗两部分，由硅钢片的单位重量的能耗计算铁耗，由公