节能电感镇流器设计原理.ppt

节能电感镇流器的设计原理 ;一、前言; 电感镇流器必须是节能型的。即节能型电感镇流器。 ;各类镇流器的能耗比较;国内大量的电感镇流器仍是传统型老产品，其性能稳定，价格便宜，但功率损耗大。从我国的国情出发，如果把传统电感镇流器更新为节能型的，将会取得可观的节能效果，而且在技术上、经济上皆是可行的。根据预测，如果将目前中国传统电感镇流器年产量100%转为节能电感镇流器，每年可以节电9亿千瓦小时。这相当于节省11.16亿元新建电厂投资，减排100万吨二氧化碳。;二、节能型电感镇流器的技术特性 ;节能要求 ;电感镇流器与灯配套工作时系统基波功率因数较低，一般在0.43～0.55之间，如果考虑到高次谐波，则总功率因素则更低。 节能电感镇流器将系统功率补偿到0.85以上，有如下参考数据。 荧光灯每瓦大约需补偿0.1～0.12μF; 高压汞灯每瓦大约需补偿0.1～0. 12μF ； 高压钠灯每瓦大约需补偿0.12～0.13μF : ;灯预热电流与灯标称工作电流之比 ;能效因数Ballast EfficatyFactor－BEF ;三、Bm与节能电感镇流器技术特性的关系 ;其中磁滞损耗，涡流损耗称为铁耗，是铁心材料的主要损耗。其值为： 可以看出，铁损与峰值磁感强度Bm的平方成正比，降低铁芯中的峰值磁感强度Bm对于降低功耗效果十分显著。 ;2、Bm与电流波形因子 ; 降低Bm值，虽然增加了少量铁磁材料，但使镇流器工作于线性区，结果使电流波形基本呈正弦型，电流波形因子接近1.41，这对灯管的寿命益处很大。 ;电流波形因子与灯寿命的关系 ;以电容镇流为例说明：电流谐波总值太大使灯的寿命缩短。;3.Bm与功率因子;两种不同Bm取值的镇流器功率因子示意图 ;4、Bm与电压异常保护 ;两类电感镇流器的电压异常时比较 ;镇流器寿命比较;节能型电感镇流器铁心材料的形状 ;设计方法; 镇流器铁芯的设计就是选择一个合适的面积乘积值，使它在额定视在功率时，在规定的温升范围内，使铜损和铁损最小 ;假设有一只镇流器，其铁耗为PC瓦，线圈内阻的等值电阻为R欧姆，灯电压为U伏工作电流为I，试求在什么情况下，镇流器的效率η最大。 ;四、双功率镇流器的设计 ;双铁心串联型双功率镇流器电路 ;双铁心并联型双功率镇流器电路 ;单铁心串联型双功率镇流器电路 ;常规镇流器电路 ;双功率镇流器的功率变换时间方法： 可以通过简单的时基电路实现 可以通过智能化集中控制系统实现 由于节能效果明显（30%以上），又能有效地延长灯与电器的寿命（两倍以上），所以双功率镇流器是一种市场前景很好的产品。 ;2、双功率镇流器的设计 ;满功率镇流器的设计 ： 求镇流器工作电压 选择铁芯截面 计算线圈匝数 计算所需导线直径 ;根据降功率的幅度作线圈修正： 计算降功率时的线圈圈数N 需要增加的线圈圈数N2 计算所需导线直径为 ;几何尺寸的确定 ： 计算线圈厚度 铁心窗口尺寸 铁心迭厚 空气隙长度 ;镇流器自身能耗的计算： 由硅钢片的比耗求铁心损耗（主要由涡流损耗与磁滞损耗构成） 由公式I2R计算铜耗 ;双功率镇流器的设计举例 ;满功率镇流器的设计 : 求镇流器工作电压： 选择铁芯截面： 计算线圈匝数： 线径D： ;根据降功率的幅度作线圈修正: 计算降功率时的线圈圈数N: 需要增加的线圈圈数N2: N2=N—N1=517-409=106 计算所需导线直径为 :;几何尺寸的确定： 计算线圈厚度： 铁心窗口宽度为： 铁心窗口高度为: 铁心迭厚： 空气隙长度： ;镇流器自身能耗的计算: 铁耗： 铜耗： 总损耗为31.7W ;五、LC镇流器的设计 ;LC镇流器的特性 ;稳流特性 ;LC镇流电路的稳流特性较好，当电源电压增加10%时，W灯110/W灯比值可以计算，以400瓦高压汞灯为例： 采用电阻镇流时： W灯110/W灯=1.25 采用电感镇流时： W灯110/W灯=1.17 采用LC镇流时： W灯110/W灯=1.12 ;短路电流控制 ;功率因数校正 ;利用漏磁变压器的漏磁电感进行工作。图18这种LC电路可以利用C很方便地校正电路的功率因数。 ;重复着火的能力 ;LC镇流器的设计原理;计算L值 ;计算C值 ;联系人： 刘跃群 复旦大学电光源研究所 02165642771 赵旻莉 国际铜业协会（中国） 01068042450-19 ;