Οι στραγγαλιστές, δηλαδή οι επαγωγικοί αντιδραστήρες, χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος για τον περιορισμό των ρευμάτων φορτίου. Οι συσκευές αυτές εξασφαλίζουν σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας και αποτρέπουν την υπερφόρτωση και την υπερβολική θέρμανση.
Ο στραγγαλιστήρας είναι ένας τύπος πηνίου επαγωγής, του οποίου ο κύριος σκοπός είναι η καθυστέρηση της επίδρασης του ρεύματος σε ένα συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων. Δεν είναι δυνατόν να αλλάξει ξαφνικά το ρεύμα στο πηνίο, καθώς λειτουργεί ο νόμος της αυτοπαλίνδρομης επαγωγής και επομένως δημιουργείται πρόσθετη τάση. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις λειτουργίες, τους τύπους και τις λειτουργίες των πηνίων.
Σκοπός
Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται τι είναι ένας τσοκ και πώς μοιάζει. Η συσκευή έχει τη μορφή σιδερένιου μετασχηματιστή, με μόνη διαφορά την ύπαρξη ενός μόνο τυλίγματος. Το πηνίο είναι τυλιγμένο πάνω σε έναν πυρήνα από χάλυβα μετασχηματιστή και οι πλάκες είναι χωρισμένες και δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, προκειμένου να μειωθεί το ρεύμα δίνης.
Το ηλεκτρονικό τσοκ χαρακτηρίζεται από υψηλό επίπεδο αυτεπαγωγής έως και 1 GH, το πηνίο εξουδετερώνει αποτελεσματικά τις διακυμάνσεις του ρεύματος στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Όταν το ρεύμα μειώνεται, το πηνίο το διατηρεί, και όταν το ρεύμα αυξάνεται απότομα, το πηνίο διασφαλίζει ότι το κύμα περιορίζεται και αποτρέπεται.
Όταν εξετάζουμε το λόγο για τον οποίο χρειάζεται ένα τσοκ, οι σκοποί είναι οι εξής
- μείωση των παρεμβολών,
- εξομάλυνση των παλμών του ηλεκτρικού ρεύματος,
- Για την αποθήκευση ενέργειας στο μαγνητικό πεδίο,
- Διαχωρισμός των τμημάτων του κυκλώματος σε υψηλές συχνότητες.
Γιατί λοιπόν χρειαζόμαστε ένα τσοκ; Ο κύριος σκοπός ενός πηνίου σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι να αναστέλλει το ρεύμα μιας συγκεκριμένης περιοχής συχνοτήτων ή να αποθηκεύει ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο.
Η σημασία του πηνίου οφείλεται στο γεγονός ότι οι λυχνίες φθορισμού (π.χ. οικιακά φωτιστικά σώματα, φώτα δρόμου) δεν λειτουργούν χωρίς πηνίο. Λειτουργεί ως περιοριστής τάσης στα ηλεκτρόδια του λαμπτήρα εκκένωσης.
Τα πηνία σχηματίζουν επίσης την τάση εκκίνησης που απαιτείται για τη δημιουργία ηλεκτρικής εκκένωσης μεταξύ των ηλεκτροδίων. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο λαμπτήρας φθορισμού είναι ενεργοποιημένος. Η τάση εκκίνησης είναι σχεδιασμένη για κλάσματα του δευτερολέπτου. Έτσι, ο στραγγαλιστής είναι μια διάταξη που είναι υπεύθυνη για την ενεργοποίηση του λαμπτήρα και την εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας.
Αρχή λειτουργίας
Το ηλεκτρονικό ballast έχει απλή διαμόρφωση και η αρχή λειτουργίας του είναι αυτονόητη. Αποτελείται από ένα πηνίο ηλεκτρικού σύρματος το οποίο είναι τυλιγμένο σε έναν πυρήνα από ειδικό σιδηρομαγνητικό υλικό. Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην αυτεπαγωγή του πηνίου. Όταν εξετάζουμε την κατασκευή του στραγγαλιστή, είναι σαφές ότι λειτουργεί όπως ένας ηλεκτρικός μετασχηματιστής, μόνο με ένα τύλιγμα.
Ο πυρήνας και οι σιδηρομαγνητικές πλάκες είναι μονωμένες για την αποφυγή ρευμάτων Foucault που προκαλούν σημαντικές παρεμβολές. Το πηνίο έχει υψηλή αυτεπαγωγή και λειτουργεί άμεσα ως προστατευτικό κάλυμμα έναντι ξαφνικών υπερτάσεων τάσης δικτύου.
Ωστόσο, αυτός ο σχεδιασμός θεωρείται χαμηλής συχνότητας. Το εναλλασσόμενο ρεύμα στα οικιακά δίκτυα κυμαίνεται σε μεγάλο εύρος, οπότε οι διακυμάνσεις χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:
- Χαμηλές συχνότητες μεταξύ 20Hz-20kHz,
- συχνότητες υπερήχων μεταξύ 20 kHz και 100 kHz,
- υπερυψηλές συχνότητες άνω των 100 kHz.
Οι συσκευές υψηλής συχνότητας δεν διαθέτουν πυρήνα, αλλά χρησιμοποιούν πλαστικά πλαίσια ή τυπικές αντιστάσεις. Και το ίδιο το τσοκ σε αυτή την περίπτωση έχει διάταξη τυλίγματος πολλαπλών στρώσεων.
Κατά τη διαδικασία των υπολογισμών και της σχεδίασης των σχημάτων για τον τρόπο σύνδεσης του πηνίου, λαμβάνονται υπόψη οι παράμετροι και τα χαρακτηριστικά ενός δικτύου στο οποίο είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η λειτουργία των λαμπτήρων. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στο στάδιο κατά το οποίο ο λαμπτήρας αρχίζει να λάμπει, όταν το αέριο μέσο πρέπει να διατρηθεί από την εκκένωση. Σε αυτό το σημείο απαιτείται υψηλή τάση και στη συνέχεια η διάταξη λειτουργεί ως στοιχείο περιορισμού της τάσης.
Κύρια χαρακτηριστικά
Στην πλειονότητα των περιπτώσεων, οι στραγγαλιστήρες έχουν σημαντικές διαστάσεις. Για να γίνουν οι μονάδες συμπαγείς χωρίς να μειωθεί η απόδοση, το πηνίο του πηνίου αντικαθίσταται από έναν σταθεροποιητή, ο οποίος είναι ουσιαστικά ένα τρανζίστορ ισχύος. Το αποτέλεσμα είναι ένας ηλεκτρονικός στραγγαλισμός. Ωστόσο, αυτός ο τύπος συσκευής είναι ημιαγωγός, οπότε δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
Ένα ηλεκτρονικό πηνίο πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους, με κυριότερη την αυτεπαγωγή, η οποία μετράται σε Gn. Οι άλλες σημαντικές τεχνικές παράμετροι για τις συσκευές είναι
- αντίσταση, η οποία λαμβάνεται υπόψη για το συνεχές ρεύμα,
- διακύμανση της τάσης εντός των επιτρεπτών ορίων,
- Ρεύμα μαγνήτισης - χρησιμοποιείται η ονομαστική τιμή.
Κατά την επιλογή μιας συσκευής, θα πρέπει πρώτα να καθοδηγηθείτε από τους σκοπούς και τις εργασίες για τις οποίες απαιτείται ένα στραγγαλιστικό πηνίο σε κυκλώματα ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Η χρήση μαγνητικών πυρήνων στα ηλεκτρικά στραγγαλιστικά πηνία καθιστά δυνατή την εξασφάλιση συμπαγών συσκευών, διατηρώντας παράλληλα τις ίδιες τιμές αυτεπαγωγής. Οι φερριτικές και μαγνητοδιηλεκτρικές συνθέσεις, λόγω της χαμηλής χωρητικότητάς τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλες περιοχές συχνοτήτων.
Τύποι τσοκ
Οι ακόλουθοι τύποι ηλεκτρικών πηνίων διακρίνονται με βάση τον τύπο του λαμπτήρα στον οποίο χρησιμοποιούνται:
- μονοφασικό - κατάλληλο για οικιακά συστήματα φωτισμού και συστήματα φωτισμού γραφείων που λειτουργούν με δίκτυο 220 V,
- τριφασικό - σχεδιασμένο για 220 και 380 βολτ. Τέτοιοι στραγγαλιστές είναι κατάλληλοι για λαμπτήρες DRL και DNAT.
Τα ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά μπορεί να ανήκουν σε μία από τις κατηγορίες ανάλογα με το πού εγκαθίστανται:
- σε εσοχή ή εκτεθειμένο. Τοποθετούνται στο σώμα του φωτιστικού, το οποίο παρέχει προστασία από εξωτερικούς παράγοντες,
- κλειστά - είναι ερμητικά σφραγισμένα και αδιάβροχα. Αυτές οι συσκευές μπορούν να εγκατασταθούν σε εξωτερικούς χώρους σε ανοιχτές περιοχές.
Ανάλογα με το σκοπό τους, τα στραγγαλιστικά διαιρούνται σε τύπους:
- AC. Χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό της τάσης του δικτύου, π.χ. κατά την εκκίνηση ενός ηλεκτροκινητήρα ή μιας παλλόμενης τροφοδοσίας REM,
- κορεσμός. Εγκαθίσταται κυρίως σε ρυθμιστές τάσης,
- εξομάλυνση - για τη μείωση των παλμών του ανορθωμένου ρεύματος,
- μαγνητικοί ενισχυτές. Αυτά τα πηνία απαιτούν μαγνητιζόμενο πυρήνα λόγω της παρουσίας συνεχούς ρεύματος στο δίκτυο. Ρυθμίζοντας τις παραμέτρους του, είναι δυνατή η αλλαγή των τιμών της επαγωγικής αντίστασης.
Τα τσοκ μπορούν να παραμείνουν λειτουργικά για μεγάλα χρονικά διαστήματα εάν χρησιμοποιούνται σωστά. Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει τις ξαφνικές υπερτάσεις τάσης, καθιστώντας έτσι ασφαλέστερες τόσο τις συσκευές όσο και ολόκληρο το δίκτυο.
Σχετικά άρθρα:
