Дроссель для люминесцентных ламп: устройство, назначение + схема для подключения

Возможно, вам также будет интересно

Введение Для защиты электронной аппаратуры от импульсных перенапряжений нашли широкое применение различные виды элементов с нелинейной вольт­амперной характеристикой, уменьшающие свое сопротивление под действием приложенного импульса напряжения. Наибольшее распространение получили три вида подобных элементов: газовые разрядники, варисторы и так называемые супрессоры (Transient Voltage Suppressor — TVS), выполненные на основе лавинных диодов и поэтому часто называемые «TVS­-диоды».

В настоящее время все больше внимания уделяется проблемам негативного влияния на человека электромагнитных полей (ЭМП) и радиоизлучений. Электромагнитные поля — это особая форма существования материи, характеризующаяся совокупностью электрических и магнитных свойств. Электромагнитные поля окружают нас повсюду, но мы не можем их почувствовать и вообще заметить, поэтому мы не видим излучений милицейского радара и полей, наводимых

В статье рассмотрена конструкция радиопоглощающего элемента в виде слоистой структуры, состоящей из керамических пластин на основе карбида кремния и нитрида алюминия, требуемая для достижения оптимального значения коэффициента радиопоглощения в широком диапазоне частот. В процессе работы исследованы три вида слоистых конструкций различной структуры из радиопоглощающих керамических пластин на основе карбида кремния и нитрида алюминия и определены коэффициенты отражения данных слоистых структур в зависимости от количества и расположения слоев.

Процесс очистки заслонки

При очистке дроссельной заслонки внимание следует уделить датчику положения (ДПДЗ) и регулятору холостого хода (РХХ). Благодаря им обеспечивается плавное страгивание автомобиля с места и поддержание оптимальных оборотов вала в зависимости от нагрузки на бортовую сеть

Эти датчики следует тщательно очистить, так как поверхностного вмешательства в данном случае будет недостаточно.

Для проведения работ следует подготовить гаечные ключи, отвертку, очиститель и кисть.

Демонтаж узла

Первый этап включает в себя демонтаж дроссельной заслонки. Для этого потребуется снять воздушный патрубок, связывающий воздушный фильтр и дроссельный узел. Затем нужно открутить болты, которыми корпус фильтра соединяется с двигателем, и отсоединить нижний патрубок.

Особое внимание следует обратить внимание на состояние резиновых уплотнений. Со временем они рассыхаются, что вызывает люфт и вибрации корпуса фильтра

При слабой затяжке болтов происходит подсос воздуха. Между корпусом фильтра и заслонкой стоит резиновое кольцо, его рекомендуется надеть на фильтр, что в последующем облегчит сборку.

С механической заслонки необходимо снять тягу. Для этого не нужно прикладывать много усилий, достаточно поддеть ее и отвести в сторону. Затем отсоединяется регулятор холостого хода и датчик положения заслонки посредством отжатия разъемов.

Последнее действие – снятие фиксирующей скобы и вытаскивание дроссельной заслонки.

После демонтажа нужно заткнуть отверстие впускного коллектора салфеткой или чистой ветошью. Это предотвратит попадание пыли внутрь.

Очистка заслонки

Первым делом необходимо снять регулятор холостого хода с заслонки: он крепится при помощи двух винтов. Под ним находится резиновое кольцо. Чтобы его не повредить, не нужно замачивать деталь в бензине или сильно тереть ее. 

Если уплотнитель имеет изношенный вид, его стоит заменить на новый.

За несколько минут он удаляет различные химические загрязнения и нефтепродукты, быстро испаряется с поверхностей, не оставляя разводов и следов.

Очистка заслонки снаружи практически не имеет смысла, так как узел быстро обрастает пылью. Тщательно отмыть следует внутренние поверхности заслонки (особенно в месте ее соединения с корпусом), шток и колодец датчика холостого хода, каналы подачи добавочного воздуха.

После этого заслонку необходимо высушить, только потом можно приступать к сборке узла.

Сборка

Сначала устанавливается регулятор холостого хода, после чего заслонка возвращается на штатное место и фиксируется крепящей скобой. Узел должен попасть в паз. Затем нужно установить тягу, при этом наконечники рекомендуется обработать любой пластиной смазкой. Следует также проверить ход тяги вручную. Он должен быть без рывков и закусываний.

Далее патрубок вентиляции надевается на корпус воздушного фильтра и прикручивается болтами, после чего устанавливается воздушный патрубок.

Настройка регулятора холостого хода

После чистки заслонки нужно отрегулировать регулятор холостого хода. Для этого следует отсоединить аккумуляторные клеммы на 15 минут, затем снова их надеть и произвести запуск двигателя.

В течение 10 минут он должен проработать на холостом ходу. Затем на 10 секунд двигатель глушится и опять запускается. После достижения рабочей температуры автомобиль можно эксплуатировать.

Не стоит пугаться, если после замены РХХ возникнут проблемы с оборотами. Это происходит из-за того, что датчик адаптируется к работе и не сразу входит в нужное положение.

Если дроссельная заслонка имеет электроуправление, то ее регулировка происходит следующим образом. После того, как двигатель прогреется до нужной температуры, его следует заглушить на 10 секунд. Затем на 3 секунды включается зажигание и производится 5 нажатий на педаль газа. Спустя несколько секунд педаль выжимается до упора и держится в таком положении до тех пор, пока индикатор на приборной панели «Check engine» не будет гореть постоянно. После этого можно отпустить педаль газа и запустить двигатель.

Документация на КТПТО-80

Подстанция КТПТО-80 выпускается в трех модификациях:

Область применения

Дроссель предназначен для того, чтобы сделать нашу жизнь светлее. Конкретно в люминесцентных лампах он ограничивает ток через колбу, до нужной величины, избегая его чрезмерное увеличение через лампу.

Люминесцентный светильник в основном состоит из дросселя, стартера, люминесцентной лампы. В двух словах описание работы люминесцентного светильника происходит так:

Из сети ток через дроссель проходит на одну из нитей накала люминесцентной лампы, далее попадает на стартерное устройство, далее на вторую нить накала и уходит в сеть. В стартерном устройстве пластина из биметалла нагревается тлеющим разрядом газа, выпрямляется под действием тепла и замыкает цепь. В этот момент начинают работать нити накала, на концах лампочки, разогревая пары ртути в колбе люминесцентной лампы. Через короткий промежуток времени, пластина в стартере остывает и возвращается в исходное положение. Во время разрыва цепи происходит резкий всплеск напряжения в дросселе, происходит пробой газа в колбе люминесцентной лампы, и возникает тлеющий разряд, лампочка начинает светить, работающая лампа шунтирует стартер, выключая его из цепи более низким сопротивлением.

В электронных схемах современных экономических люминесцентных ламп тоже есть рассматриваемый в статье элемент, но из-за более высоких частот он имеет миниатюрные размеры. А принцип работы и назначение остались те же.

Также дроссель обязательный элемент в схемах ламп ДРЛ, натриевых ламп ДНАТ, металлогалогеновых лампочек CDM.

В импульсных блоках питания в схемах преобразователях назначение дросселя — блокировать резкие всплески от трансформатора, пропуская сглаженное напряжение. Грубо говоря в этом случае он играет роль фильтра.

В электрических сетях они также устанавливаются, но называются реакторами. Назначение дугогасительного реактора — предотвращать появление самостоятельной дуги во время однофазного короткого замыкания на землю, также как и прочих реакторов, которые так или иначе регулируют или же ограничивают величину тока через них, специально или в случае нештатной ситуации.

С помощью дросселя можно улучшить дешевый или самодельный сварочный аппарат, установив его во вторичную цепь. Сварочный трансформатор собранный с дросселем будет варить не хуже фирменных аппаратов, дуга станет ровной и не будет рваться, шов будет равномерно залит.

Поджог дуги станет происходить намного легче и просадка сетевого напряжения будет меньше влиять на появление и горение дуги. Даже неспециалист сможет быстро достичь хороших результатов в сварке, делая всевозможные поделки у себя дома.

Где применяется изделие?

Вот мы и рассмотрели устройство дросселя, принцип работы и назначение. Надеемся, что теперь вы полностью разобрались, для чего нужен данный элемент схемы!

Будет интересно прочитать:

• Как сделать индукционный котел своими руками
• Как проверить работоспособность транзистора
• Как сделать светодиодную лампу в домашних условиях

Обслуживание и ремонт дроссельной заслонки

Заслонку необходимо время от времени чистить. Это обусловлено двумя факторами:

• воздухофильтр удерживает в себе не всю пыль и грязь, часть попадает в заслонку и оседает на ее внутренних элементах;
• при функционировании картера часть из отработанных газов и паров масла также попадает в дроссель, приводя к образованию на нем копоти.

Для чистки потребуется:

• хлопчатобумажная или льняная ветошь;
• ватные палочки;
• набор отверток для демонтажа узла;
• растворитель (подойдет ацетон, 646).

Вместо растворителя можно взять бензин. Однако следует иметь в виду, что он будет растворять нагар несколько хуже.

Для чистки потребуется выполнить следующие действия:

• открутить винты, удерживающие воздухофильтр;
• демонтировать воздушный фильтр;
• открутить винты, удерживающие заслонку;
• отсоединить заслонку (при наличии электрических разъемов также их отсоединить);
• положить узел в небольшую чашку и полностью залить растворителем (обычно для этого достаточно 2 литровых бутылок);
• продержать так дроссель 5 – 10 минут;
• извлечь узел из растворителя и удалить грязь с помощью тряпки (в труднодоступных местах – с помощью ватной палочки);
• произвести сборку механизма в обратном порядке.

Нужно помнить, что схема подключения заслонки на разных моделях авто отличается. Перед началом работы лучше посмотреть фото отсоединенного от двигателя узла или изучить наглядную схему разборки. Это существенно облегчит выполнение процедуры.

Чего не следует делать, так это самостоятельно работать с механизмом, который имеет электропривод – его можно легко повредить. Это касается и электронных приводов (причем даже в большей степени).

Также перед процедурой чистки следует почитать отзывы о вашей модели механизма. Некоторые устройства не переносят замачивания в бензине или растворителе и начинают после него некорректно работать. В частности, такое происходит с заслонками Mitsubishi Lancer 9 4G18.

Надо понимать, что нередко чистка не дает желаемых результатов и мотор продолжает работать некорректно. Это говорит только об одном – задвижка вышла из строя. В таком случае ее ремонтируют или полностью меняют. Если речь идет о заслонке с электронным приводом, проблема может быть в нарушении работы блока управления.

О необходимости чистки или неисправности могут говорить следующие признаки:

• авто не получается завести с одного раза;
• двигатель делает рывки на холостых и невысокой скорости;
• мотор самопроизвольно глохнет;
• холостые обороты нестабильны.

Характерные симптомы неисправности

И так теперь давайте рассмотрим основные признаки которые указывают на неисправность дроссельной заслонки:

• Небольшое затруднение во время запуска двигателя;
• Чувствуются провалы или рывки во время функционирования двигателя;
• Достаточно маленькая мощность;
• Частое возникновение детонации;
• Проваливания, задерживания и подёргивания;
• Функционирование двигателя с небольшими перебоями;
• Увеличение топливного расхода;
• В системе выпускания выхлопных газов при переработке бензина возникает специфический бензиновый запах;
• Неустойчивость при функционировании двигателя, а во время работы на холодном ходу остановка;
• Иногда самовоспламеняется топливная смесь;
• Во впускном трубопроводе или глушителе слышны некие хлопки.

Если вы обнаружили, какую-то из вышеперечисленных неисправностей, но системой самодиагностики не определяется код поломки по датчику расположения дроссельной заслонки, не нужно делать поспешные выводы и менять его. В таком случае обнаруженные вами неисправности могут создаваться абсолютно другими причинами.

Виды и режимы работы дроссельной заслонки

Тип привода дросселя определяет ее конструкцию, режим работы и управление. Он может быть механический или электрический (электронный).

Устройство механического привода

Старые и бюджетные модели автомобилей имеют механический привод клапана, в котором педаль газа напрямую соединена с перепускным клапаном при помощи специального троса. Состоит механический привод для дроссельной заслонки из следующих элементов:

• акселератор (педаль газа);
• тяги и поворотные рычаги;
• стальной трос.

Нажатие на педаль газа приводит в движение механическую систему из рычагов, тяг и троса, что заставляет заслонку совершить поворот (раскрытие). В результате в систему начинает поступать воздух и формируется топливовоздушная смесь. Чем больше воздуха будет подано, тем больше поступит топлива и, соответственно, увеличится скорость. Когда акселератор находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое состояние. Помимо основного режима, механические системы могут включать и ручное управление положением дросселя при помощи специальной ручки.

Принцип работы электронного привода

Устройство электронной дроссельной заслонки

Второй и более современный тип заслонок – электронный дроссель (с электрическим приводом и электронным управлением). Его приоритетными отличиями являются:

• Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
• Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.

Электронная система включает в себя:

• датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
• электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
• электрический привод.

Графики выходных сигналов датчиков положения дроссельной заслонки

При нажатии на акселератор датчик положения педали газа, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Последний передает соответствующую команду на электропривод (моторчик) и поворачивает клапан дроссельной заслонки. Ее положение, в свою очередь, контролируется соответствующими датчиками. Они посылают ответную информацию о новой позиции клапана в ЭБУ.

Датчик текущего положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он располагается на ее корпусе и реагирует на вращение оси, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.

В закрытом положении клапана напряжение будет около 0,7В, а в полностью открытом около 4В. Этот сигнал получает контроллер, узнавая таким образом о проценте открытия дроссельной заслонки. Исходя из этого, рассчитывается количество подаваемого топлива.

Проверка исправности

Конструкция дросселя настолько простая, что он очень редко выходит из строя. Но к сожалению, иногда это случается. Самые распространенные неисправности — межвитковое замыкание и обрыв цепи, причинами которых, как правило, являются внешние воздействия (вибрация, намокание, механическое повреждение и т. п. ).

Обрыв цепи диагностировать проще всего: с помощью прозвонки или тестера проверяется цепь между контактами на входе и выходе. Если мультиметр показывает бесконечное сопротивление или на прозвонке индикатор не горит, значит, где-то есть обрыв.

Читать также: Расчёт несущей способности ленточного фундамента калькулятор

Замыкание между витками определить при помощи прозвонки не получится. В этом случае необходим прибор, который точно замеряет сопротивление. Используют мультиметр в режиме омметра, замеряют показатели и сравнивают с номинальным значением. При расхождении более 20% однозначно необходима замена дросселя, так как присутствует межвитковое замыкание.

Особенности работы дросселя переменного тока

Дроссель переменного тока, так же как и любой другой дроссель представляет собой катушку индуктивности с ферромагнитным сердечником. Данный тип дросселя включается последовательно с нагрузкой, аналогично сглаживающему дросселю, но в отличие от него, протекающий ток через дроссель переменного тока не имеет постоянного тока подмагничивания. В связи с этим дроссель переменного тока широко применяется в балластных и токоограничительных цепях, мощных антенных и фильтрующих устройствах, а так же в различных импульсных преобразователях напряжения.

В независимости от применения дросселя в схеме его работа основана на зависимости его реактивного сопротивления X_L от частоты f протекающего через него тока I_H и падении напряжения на дросселе U_L

Таким образом, величина напряжения на дросселе U_L определяется индуктивностью дросселя L и параметрами тока, протекающего через дроссель: частота тока f и значение тока в цепи I_H.

Структурные дефекты

Основными структурными дефектами в монокристаллах и эпитаксиальных слоях полупроводниковые материалы являются дислокации, собственные точечные дефекты и их скопления, дефекты упаковки. При выращивании монокристаллов дислокации возникают под действием термических напряжений, обусловленных неоднородным распределением температуры в объёме слитка. Другими источниками дислокаций в монокристаллах являются дислокации, прорастающие из затравки, примесные неоднородности, отклонения от стехиометрического состава. Часто дислокации образуют в кристаллах устойчивые скопления — малоугловые границы. Основными способами снижения плотности дислокаций в монокристаллах являются: уменьшение уровня термических напряжений путём подбора соответствующих тепловых условий выращивания, обеспечение равномерного распределения состава в объёме, строгий контроль стехиометрического состава, введение «упрочняющих» примесей, затрудняющих движение дислокаций и их размножение. В настоящее время даже в промышленных условиях выращивают бездислокационные монокристаллы Si диаметром до 250 мм. Успешно решается задача получения бездислокационных монокристаллов Ge, GaAs, InSb и др. полупроводниковых материалов.

В эпитаксиальных композициях основными источниками дислокаций являются: напряжения несоответствия, обусловленные различием периодов решётки сопрягающихся материалов; термические напряжения из-за различия коэф. термического расширения сопрягающихся материалов или неравномерного распределения температуры по толщине и поверхности наращиваемого слоя; наличие градиента состава по толщине эпитаксиального слоя. Особенно трудна задача получения малодислокационных гетерокомпозиций. Для снижения плотности дислокаций в рабочем слое заданного состава используют технику создания промежуточных по составу «градиентных» слоев или подбирают изопериодные (с близкими значениями периодов кристаллической решётки) гетеропары. При выращивании на монокристаллической подложке бинарных соединений для создания изопериодных гетеропар используют четверные твёрдые растворы, в состав которых входит и вещество подложки.

Важнейшими собственными точечными дефектами в Ge и Si являются вакансии и междоузельные атомы, а также различного рода комплексы, образующиеся в результате взаимодействия этих дефектов между собой или с атомами остаточных и легирующих примесей. В бинарных соединениях точечными дефектами могут быть вакансии в любой из подрешёток, междоузельные атомы обоих компонентов, которые могут находиться в решётке в различных положениях, атомы компонента В на местах атомов А и наоборот. Как и в элементарных полупроводниковых материалах, эти «простые» собственные точечные дефекты могут взаимодействовать между собой и с примесями с образованием разнообразных комплексов. Ещё более сложной выглядит картина образования дефектов в многокомпонентных соединениях и твёрдых расплавах. Собственные точечные дефекты образуются при нагреве, облучении частицами высоких энергий, пластичных деформациях; существенную роль играет отклонение состава от стехиометрического. Наиболее эффективными способами снижения концентрации собственных точечных дефектов в полупроводниковых материалах является термообработка в различных средах. В случае химических соединений термообработку обычно проводят в атмосфере паров недостающего компонента, выбирая рабочие температуры с учётом конфигурации области гомогенности.

Устройство прибора

Выполняется этот элемент из проволочного вида проводника, наматываемого в виде спирали. Этот проводник может быть как многожильным, так и одножильным. Проволока может наматываться на диэлектрический каркас или использоваться без него. Если применяется основание, то оно может быть выполнено круглым, прямоугольным или квадратным сечением. Физически же дроссель состоит из одного или множества витков проводника.

При изготовлении дросселя используются следующие разновидности намотки:

• прогрессивная — шаг витков плавно изменяется по всей длине конструкции;
• универсальная — расстояние между витками одинаковое.

Первый тип используется при создании изделий, предназначенных для работы на высоких частотах, при этом уменьшается значение паразитной ёмкости. Такая намотка может быть однослойной или многослойной, причем даже разного диаметра. В качестве материала для изготовления проводника используется медь.

Увеличение индуктивности достигается путём добавления ферромагнитного сердечника. В зависимости от назначения устройства используют разные его виды, например, для подавления высокочастотных помех — феррит, флюкстрол или карбонил, для фильтрации звуковой частоты — пермаллой. В то же время для дросселя, работающего со сверхвысокими частотами, применяют латунь. Магнитопровод рассчитывается так, чтобы избежать режима насыщения (падения индуктивного сопротивления).

Чтобы избежать насыщения в дросселях, магнитопровод изготавливается с зазором. При изготовлении дросселя стараются обеспечить:

• необходимую индуктивность;
• величину магнитной индукции, исключающую насыщение;
• способность выдерживать необходимый ток.

Для этого обычно сначала рассчитывается зазор и число витков исходя из силы тока и индуктивности, а после определяется максимально возможный диаметр проволоки. В цифровых малогабаритных устройствах дроссель изготавливается в плоском виде. Достигается это путём печатания проводниковой дорожки в виде круговой или зигзагообразной линии.

Чистка дроссельной заслонки 2110: как выполняется

Вполне очевидно, что владельцам ВАЗ 2110 необходимо производить чистку дроссельной заслонки. Как правило, основным симптомом ее загрязнения является нестабильная работа двигателя на разных режимах. Мотор может плохо заводиться и работать неровно на холостом ходу, на переходных режимах глохнуть, при наборе оборотов возможны провалы, задержки, заметно ухудшение отзывчивости на нажатие педали газа и т.д.

Также важно следить, чтобы количество оборотов ХХ на тахометре было стабильным на отметке 900 об/мин. Если же обороты плавают, в выхлопе слышны хлопки, это также может указывать на проблемы с дроссельным узлом

Еще одним признаком загрязнения дроссельной заслонки является заметное увеличение расхода топлива при одновременной потере мощности ДВС, причем на низкой скорости машина дергается, а на высоких оборотах «не тянет».

В такой ситуации часто проблему решает чистка дроссельной заслонки ВАЗ 2110.  Обычно заслонка покрыта масляным налетом, на который налипает пыль. При этом чистку дросселя вполне можно сделать своими руками, подготовив обычный инструмент (отвертки и ключи), а также очиститель (подойдет любое средство для очистки карбюратора типа «карбиклинер») и мягкая щетка. 

В целом, чистку дроссельной заслонки можно осуществить двумя методами:

• метод поверхностной очистки без снятия;
• глубокая очистка дросселя со снятием;

Первый способ скорее профилактический, тогда как второй нужен в случае явных проблем и сбоев в работе ДВС.  Чтобы почистить дроссель поверхностно, снимается патрубок дроссельной заслонки (гофру от корпуса воздушного фильтра к дроссельной заслонке). Сняв гофру, можно увидеть заслонку, которую нужно обработать очистителем и подождать 5-10 минут.

При необходимости можно почистить заслонку щеткой и затем протереть тряпкой. Если результат не удовлетворительный, процедуру следует повторять несколько раз до полного очищения поверхности.

Второй способ предполагает снятие дроссельной заслонки. Для этого фактически демонтируется узел. Параллельно нужно быть готовым к тому, что потребуется после снятия поменять прокладку, а также уплотнительное кольцо дроссельной заслонки.

В общем, для снятия дроссельного узла потребуется:

• отключить клеммы АКБ;
• отсоединить воздушные патрубки, которые подключены к дросселю;
• снять крепления тросика газа;
• открутить дроссельную заслонку (выкрутить 2 болта заслонки на корпусе ДВС);
• аккуратно отсоединить электронные датчики от дросселя;

Сняв узел, очистителем следует почистить корпус, а также канавки дроссельной заслонки. Все работы должны быть выполнены качественно, грязь нужно удалить полностью. Параллельно можно выполнить чистку воздухорасходомера (датчик расхода воздуха).

Чтобы почистить датчик, его чувствительные нити-волоски следует обработать все тем же карбиклинером и аккуратно удалить грязь щеткой. Затем следует выждать время, чтобы все почищенные элементы полностью просохли, после чего можно приступать к обратной сборке и установке дроссельного узла.

При монтаже нужно заменить прокладку и кольцо в гофре, осмотреть воздушные патрубки на предмет их возможных повреждений или растрескивания. Часто бывает так, что патрубки нужно также менять, еще замены может потребовать и сам воздушный фильтр. В любом случае, после того, как все комплексные процедуры по очистке дросселя были выполнены, вполне можно рассчитывать на заметное улучшение в работе двигателя автомобиля.

Конечно, это справедливо только в том случае, если других причин появления сбоев в работе ДВС не имеется. Например, поломки в самом инжекторе, загрязнение форсунок, подсос воздуха в топливной системе, неполадки в системе зажигания и т.д. также приводят к потере мощности и нестабильной работе силовой установки.

При этом важно понимать, что в данном случае чисткой дросселя проблему не решить. Это значит, что перед началом работ необходима углубленная диагностика, что точно определить причину неполадок

Однако чистка дроссельной заслонки никогда не бывает лишней, даже если дело не в данном узле. 

Принципы расчёта дросселей переменного тока

Расчёт дросселя переменного тока ведётся аналогично расчёту сглаживающего дросселя, но с учётом начальных условий. Так для дросселя переменного тока определяющими параметрами являются: требуемая индуктивность L, приложенное напряжение U_L, частота переменного тока f, перегрев дросселя. Кроме этого необходимо определиться с материалом сердечника дросселя, который определят индукцию насыщения B_S и максимальную индукцию в сердечнике B_m, которая для предотвращения насыщения сердечника выбирается из условия

В основе расчётов дросселя переменного тока лежит выражения для определения величина действующего напряжения падающего на дросселе U_L

где f – частота переменного тока,

L – индуктивность дросселя,

I – действующее значение тока дросселя.

Тогда с учетом выражения для индуктивности дросселя с замкнутым сердечником и выражения для максимальной индукции в сердечнике напряжение на дросселе будет зависеть от следующих параметров

где μ_е – эквивалентная магнитная проницаемость сердечника,

μ – магнитная постоянная, μ = 4π•10-7 Гн/м,

ω – количество витков обмотки дросселя,

S_e – эквивалентное сечение сердечника дросселя,

l_e – эквивалентная длина магнитного пути сердечника дросселя,

B_m – максимальное значение магнитной индукции сердечника,

k_a – коэффициент амплитуды тока (напряжения) дросселя.

Получившееся выражение довольно часто можно встретить под названием основной формулы трансформаторной ЭДС, так как оно устанавливает однозначное соотношение, между ЭДС на зажимах обмотки и числом витков обмотки, при заданной величине магнитной индукции в сердечнике. Тогда при синусоидальном напряжении (коэффициент амплитуды k_a ≈ 1,414) выражение принимает следующий вид

Вернёмся к исходному выражению для напряжения на дросселе U_L, в котором неоднозначным является параметр – количество витков. Данный параметр кроме всего прочего (величины индуктивности L и магнитной проницаемости μ_е сердечника) зависит от размеров магнитопровода, а конкретнее от площади окна S_O, которое можно вычислить по следующему выражению

где I – действующее значение тока дросселя,

ω – количество витков обмотки дросселя,

k_И – коэффициент использования окна сердечника,

j – плотность тока в проводе обмотки.

Параметры k_И и j выбирают аналогично, как и для дросселя сглаживающего фильтра, то есть коэффициент использования окна сердечника k_И ≈ 0,3, а плотность тока j = 5 А/мм2.

Тогда выражая из данного выражения количество витков провода ω, получим

Получившееся выражение определяет основное расчётное выражение для определения типоразмера сердечника – произведение площадей сердечника S_eS_O. После преобразования выражения для действующего напряжения на дросселе U_L определяем количество витков обмотки ω и величину немагнитного зазора δ

где μ_е – эквивалентная магнитная проницаемость сердечника,

μ – магнитная постоянная, μ = 4π•10-7 Гн/м,

S_e – эквивалентное сечение сердечника дросселя,

l_e – эквивалентная длина магнитного пути сердечника дросселя,

B_m – максимальное значение магнитной индукции сердечника,

k_a – коэффициент амплитуды тока (напряжения) дросселя.

Вычисленное количество витков является ориентировочным, так как из-за уширения магнитного потока значение индуктивности оказывается несколько больше при данном количестве витков, что в некоторых случаях является нежелательным. Поэтому необходимо пересчитать витки с учётом коэффициента уширения магнитного потока F

Осталось выбрать сечение обмоточного провода S_П

где S_O – площадь окна используемого сердечника,

k_И – коэффициент использования окна сердечника,

ω – количество витков обмотки дросселя.

Выбор сечения провода необходимо производить, округлив полученное значение до ближайшего номинала, при этом необходимо учитывать, что на высоких частотах возрастают потери мощности в проводе. Поэтому при достаточно высокой частоте необходимо использовать обмоточный провод, состоящий из нескольких жил, при этом диаметр жилы выбирают исходя из глубины скин-слоя δ

где f – частота переменного тока, протекающего через дроссель,

δ – толщина скин-слоя,

d_п – диаметр жилы в обмоточном проводе.

После конструктивного расчёта сердечника и обмотки необходимо проверить тепловой режим работы дросселя – нагрев и перегрев дросселя.

Заключение

В настоящее время идет массовый переход на новые электронные ПРА для люминесцентных ламп и этот процесс остановить невозможно. Некоторые производители светотехнического оборудования сознательно отказались от выпуска электромагнитных ПРА и все новые светильники оборудованы только ЭПРА. И это совершенно логично, так как при этом в школьных классах или в больничных палатах не будет неприятного шума и мерцания, а срок службы ламп вырастет в разы. Но есть еще достаточно мест, где применение «шумных» ЭмПРА не вызовет никакого дискомфорта. Это различные производства, места массового посещения людей, мастерские и другие помещения, где шум от дросселей просто не слышен.

Поэтому «списывать со счетов» электромагнитные дроссели для люминесцентных ламп еще пока рановато. Они еще долго будут работать даже по той простой причине, что срок службы у них большой и надежность находится на высоте. И это доказано многолетней работой электромагнитных дросселей.