SIEMENS 6ES7234-4HE32-0XB0 鎮(zhèn)流器
張黔豫 180 6446 5927
SIEMENS 6ES7234-4HE32-0XB0 鎮(zhèn)流器
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SIEMENS 6ES7234-4HE32-0XB0 鎮(zhèn)流器
HID燈是一種高氣壓放電燈，其放電的"伏一安"性能呈負(fù)阻特性，因此在燈的工作電路中需連接限流器件，即通常稱為鎮(zhèn)流器。HID燈多數(shù)工作在交流狀態(tài)下，采用電抗器件作為鎮(zhèn)流器。HID燈有不同的種類，根據(jù)燈的類型及其應(yīng)用的需求，可配置不同形式的鎮(zhèn)流器電路，以求得鎮(zhèn)流器電路和燈的最佳匹配。作為一般照明用的常用HID燈有高壓汞燈、高壓鈉燈和金鹵燈。高壓汞燈是HID燈中發(fā)展最早的光源，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，配套的鎮(zhèn)流器電路較成熟。高壓鈉燈和金鹵燈是近代發(fā)展的高效節(jié)能新光源，要求鎮(zhèn)流器能和燈有很好的匹配，以取得更好的綜合效果。
高壓鈉燈和高壓汞燈在性能上有所不同，高壓鈉燈內(nèi)不僅有汞，還充有鈉，在燈工作期間，鈉和汞以液鈉汞氣的形式貯藏在放電管的冷端部分。高壓鈉燈在壽命期間，燈功率隨著燈電壓的變化而發(fā)生變化。這和高壓汞燈的情況有所不同，高壓汞燈在功率發(fā)生變化時(shí)燈電壓相對(duì)地保持穩(wěn)定，因?yàn)楦邏汗療艄ぷ鲿r(shí)燈內(nèi)的汞蒸氣壓處于飽和狀態(tài)下。高壓鈉燈的燈電壓和燈功率的關(guān)系是基于在放電管內(nèi)包含著過量的鈉汞氣而造成的。在燈工作期間，只有部分的汞和鈉形成蒸氣壓，蒸氣壓的高低也即反映在燈電壓上，它取決于放電管"冷端"處的溫度。冷端溫度的變化造成蒸氣壓的變化，產(chǎn)生燈電壓的變化，從而發(fā)生燈功率的變化。在一定的功率范圍內(nèi)燈電壓和燈功率的關(guān)系近似于線性關(guān)系。
高壓鈉燈的燈功率和燈電壓的線性關(guān)系曲線稱為燈的特性曲線，對(duì)于一個(gè)特定的燈的特性曲線，可通過在一定范圍內(nèi)改變電源電壓或鎮(zhèn)流器的阻抗，從而改變燈的電壓和功率得到，如圖1所示。當(dāng)燈電壓等于設(shè)計(jì)電壓時(shí)，燈功率將達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)功率。對(duì)相同型號(hào)，相同功率的燈有近似平行的特性曲線，如圖2所示。對(duì)于那些有較高燈電壓的燈，其特性曲線斜率的陡度會(huì)減小。
當(dāng)高壓鈉燈在恒定的輸入電壓下連續(xù)工作時(shí)，燈電壓和燈功率的變化會(huì)遵循著鎮(zhèn)流器的特性曲線。如圖3為兩種典型鎮(zhèn)流器的特性曲線。該曲線可通過測(cè)量一批帶有不同特性曲線燈的燈電壓和燈功率得到，或?qū)ν粋€(gè)燈通過外部方法，使放電管的冷端溫度升高來變化燈電壓和燈功率得到。當(dāng)電源電壓變化時(shí)可得到一組鎮(zhèn)流器特性曲線。如圖4為在額定電源電壓升高或降低時(shí)對(duì)鎮(zhèn)流器特性曲線的影響。
在高壓鈉燈的使用系統(tǒng)中存在著各種因素的變化，如:電源電壓的變化、燈性能隨時(shí)間的變化、燈具內(nèi)反射器效率的變化、使用環(huán)境的變化等等，如何使鎮(zhèn)流器的特性曲線適應(yīng)這些動(dòng)態(tài)的變化?高壓鈉燈的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中以邊界圖的形式，要求鎮(zhèn)流器能確保燈在壽命期間及任何動(dòng)態(tài)變化的狀況下，其電氣性能參數(shù)變化限制在一定的范圍內(nèi)。如圖5所示，高壓鈉燈為鎮(zhèn)流器特性曲線規(guī)定了一個(gè)四邊形圖。
四邊形圖的上部代表著高壓鈉燈最大功率的極限。最大功率的極限取決于放電管最大可允許的工作溫度。最大功率線通常設(shè)置在超過燈泡標(biāo)稱功率的20-30%左右。
四邊形圖的下部代表著高壓鈉燈最小功率的極限。設(shè)置最小功率線以確保能滿足燈泡的升溫特性、燈泡工作的穩(wěn)定性、可接受的光的輸出效率，以及光色性能等。最小功率線通常設(shè)置在低于燈標(biāo)稱功率的20-30%附近。
四邊形圖左邊的最小燈電壓線為燈可接受的最小燈電壓的燈特性曲線。對(duì)于每種規(guī)格的高壓鈉燈所認(rèn)同的最小燈電壓都已規(guī)定在燈的性能參數(shù)表中。
四邊形圖右邊的最大燈電壓線表示為燈可允許的最高燈電壓時(shí)的燈特性曲線，該曲線考慮了燈中可能出現(xiàn)的最大燈電壓、燈壽命期間燈電壓的上升、密封式燈具內(nèi)燈電壓的上升，以及其他變化因素。如果燈電壓超出最大燈電壓曲線之外，這時(shí)鎮(zhèn)流器將不能確保燈能穩(wěn)定地或持續(xù)地工作。
因此，上述四邊形圖可作為高壓鈉燈工作系統(tǒng)的一個(gè)規(guī)范，它包含了燈和鎮(zhèn)流器兩者的要求，也考慮了其他因素的影響。四邊形圖概括性地規(guī)定了鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)的條件，如:
a)鎮(zhèn)流器的特性曲線應(yīng)與兩條燈電壓線相交，并在燈的壽命期間保持在燈功率的極限線之間。
b)鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)應(yīng)使燈不僅在額定電源電壓下，而且在可允許的最低或最高的電源電壓下，總是工作在四邊形圖的區(qū)域內(nèi)。
c)最佳的鎮(zhèn)流器特性曲線要能使燈在最大電壓線之前達(dá)到最大功率，然后在該點(diǎn)外燈功率隨著燈電壓的增大而減小。對(duì)于一個(gè)靠近燈設(shè)計(jì)功率線的相對(duì)比較平坦的鎮(zhèn)流器特性曲線比相對(duì)陡峭上升和下降的特性曲線更可取。
d)為避免縮短燈的壽命，或工作的不穩(wěn)定性，鎮(zhèn)流器應(yīng)能使燈遠(yuǎn)離四邊形圖右邊最大燈電壓特性外工作。
在高壓鈉燈的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，不同規(guī)格燈對(duì)鎮(zhèn)流器規(guī)定了不同的四邊形圖的要求。如圖6。
高壓鈉燈鎮(zhèn)流器的制造并不復(fù)雜，但往往由于在設(shè)計(jì)、工藝及選用材料上的差異，同一規(guī)格不同廠家生產(chǎn)的鎮(zhèn)流器配用高壓鈉燈時(shí)，呈現(xiàn)出不同形狀的鎮(zhèn)流器特性曲線，如圖7所示。品質(zhì)差的鎮(zhèn)流器會(huì)造成燈泡使用期間超負(fù)載運(yùn)行，或工作的不穩(wěn)定性。
金鹵燈的放電管中因充人不同的金屬鹵化物而形成各種不同類型的金鹵燈，這些不同類型的金鹵燈不僅在燈的光電性能參數(shù)上有著明顯的差別，而且在燈的運(yùn)行和維護(hù)中對(duì)配套電器的要求也不盡相同。因此，選擇合適的鎮(zhèn)流器和相關(guān)的工作電路，以充分發(fā)揮金鹵燈的性能優(yōu)勢(shì)是至關(guān)重要的。
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