Дроссели переменного тока широко применяются в различных электрических установках и в цепях радиоустройств, например в балластных, токоограничивающих, в антенных контурах мощных генераторов, в полосовых фильтрах мощных усилителей и т. д. Широкое применение в последнее время дроссели нашли моделирующей технике.

Дроссели изготовляют для включения в электрические цепи с мощностью от нескольких вольтампер до с индуктивностью от 0,01 до на токи от до 10 а. Изоляция дросселей рассчитана на различные значения допустимого рабочего напряжения - до 2500 в у низковольтных и выше у высоковольтных. В дальнейшем рассматриваются только низковольтные однофазные дроссели.

Дроссель представляет собой в основном обтекаемую переменным током катушку с ферромагнитным сердечником. Последний резко увеличивает магнитное поле. При одинаковых параметрах дроссель с ферромагнитным сердечником несравненно компактнее, чем катушка без сердечника. Подчеркнем, что при прочих равных условиях индуктивное сопротивление дросселя тем больше, чем лучше магнитные свойства ферромагнетика, т. е. чем больше его магнитная проницаемость.

Все характеристики дросселя обусловливаются свойствами его ферромагнитного сердечника.

Вольтамперные характеристики при этом могут быть близкими к линейным, а могут быть и существенно нелинейными.

Свойства нелинейного дросселя отличны от свойств линейного дросселя. Так, при заданной частоте сопротивление нелинейного дросселя - величина непостоянная, зависящая от величины приложенного напряжения. Обычно индуктивное сопротивление дросселя значительно меньше при насыщенном, чем при ненасыщенном сердечнике. Форма кривой тока, протекающего по обмотке нелинейного дросселя, зависит от формы кривой приложенного напряжения и от его величины. Если напряжение синусоидально и сердечник ненасыщен, то форма кривой тока практически близка к синусоидальной, при насыщенном замкнутом сердечнике ток несинусоидален.

Нелинейность дросселя в ряде случаев - фактор нежелательный. В то же время она определяет применение дросселя в некоторых устройствах современной автоматики и радиоэлектроники.

Некоторая линеаризация вольтамперной характеристики дросселя может быть получена, если его магнитопровод сделать с немагнитным зазором. Дроссель в таком случае становится ограниченно линейным элементом, индуктивное сопротивление которого постоянно при изменении в определенных пределах тока дросселя.

Применение немагнитного зазора целесообразно и для получения в дросселе большей магнитной энергии. Магнитопроводы дросселей радиоэлектронной аппаратуры эти зазоры обычно имеют. Немагнитный зазор вносит ряд особенностей в работу дросселя. В частности, при нем наблюдается и явление «уширения», или «выпучивания», магнитного потока . Следует указать, что даже большой зазор в магнитопроводе не делает дроссель полностью линейным элементом, так как электрическая энергия, расходуемая на покрытие потерь в сердечнике, не пропорциональна квадрату тока. При проектировании дросселей, близких к линейным, неизбежно приходится считаться с нелинейностью ферромагнитного сердечника.

Принципиально следует различать три вида дросселей: простые дроссели переменного тока, которые часто называют катушками индуктивности с ферромагнитным сердечником, сглаживающие дроссели для выпрямителей и управляемые дроссели, или дроссели насыщения .

Ниже рассматриваются только простые однофазные маломощные дроссели переменного тока.

Рис. 1.1. Типичные конструкции однофазных дросселей открытого исполнения: а - броневой с ленточным магнитопроводом; б - стержневой с ленточными сердечниками и двумя катушками; в - тороидальный; г - броиевой с сердечником штампованных пластин; д - броневой с креплениями из пластмассы.

Дроссели в зависимости от условий работы аппаратуры, для которой они предназначены, могут быть разбиты на три группы:

а) дроссели для аппаратуры, работающей в обычных условиях (температура влажность );

б) дроссели для кратковременной работы в условиях, отличных от обычных;

в) дроссели для радиоэлектронной аппаратуры, длительно работающей в тяжелых условиях - при высокой температуре окружающей среды (до ) или в тропическом климате при влажности 98% и температуре 40° С. Дроссели первой группы имеют, как правило, открытую конструкцию, второй группы - открытую, влагозащищенную и третьей - закрытую, обычно герметизированную. Наиболее типичные дроссели открытого исполнения показаны на рис. 1.1.

Дроссели переменного тока обычно делят по следующим признакам:

а) по мощности - маломощные (до ) и мощные (свыше );

б) по частоте - промышленной (50 гц), повышенной (400-1000 гц) и высокой (свыше 1000 гц);

в) по конструкции машитопровода - броневые, стержневые и тороидальные (в броневых дросселях сердечник охватывает обмотку, а в других - наоборот);

Рис. 1.2. Схематичные изображения трех типов дросселей: а - с замкнутым ферромагнитным сердечником; б - с магнитопроводом, имеющим зазор; в - с разомкнутым магнитопроводом.

г) по конструкции обмоток - катушечные, галетные и др.;

д) по роду материала сердечника - из электротехнической стали или из феррита;

е) по материалу обмотки - из провода или из фольги;

ж) по конструкции - открытые; открытые, но влагозащищенные и закрытые.

Дроссели можно различать и по способу выполнения магнитопровода: с замкнутым ферромагнитным сердечником;

с магнитопроводами, имеющими немагнитные зазоры, и, наконец, с совершенно разомкнутыми магнитопроводами (рис. 1.2). Последние в данной книге не рассматриваются.

Дроссели могут быть подразделены и по виду -амперной характеристики: линеаризированные - с зазором в магнитопроводе или с ненасыщенным замкнутым сердечником, и нелинейные - без зазора в насыщенном магнитопроводе или с сильно насыщенным сердечником с зазором. Нелинейность дросселя иногда регламентируется: квадратичная, степенная и т. д.

Включение и нормальное функционирование любых осветительных приборов невозможно без наличия в электрической системе специального механизма, выполняющего роль регулятора и ограничителя напряжения. Средством, способным создать краткосрочное пусковое напряжение для возникновения электрического разряда, позволяющего включать люминесцентные источники света, является дроссель. Это механизм, наличие которого необходимо в каждой электрической цепи, включающей лампы и другие осветительные приборы.

Принцип работы

Дроссель - это один из элементов цепи, задача которого состоит в уменьшении воздействия токов с определенными диапазонами частот. Механизм способен их задерживать на некоторое время, обеспечивая предотвращение резких перепадов тока. По закону самоиндукции на выходе создается дополнительное краткосрочное пусковое напряжение, которое необходимо для зажигания люминесцентных ламп. Оно длится доли секунды, но этого вполне хватает для зажигания осветительных приборов.

Функции

Дроссель - это катушка индуктивности, для которой характерны высокие показатели сопротивляемости к переменному току и низкие - к постоянному, что позволяет ей защищать источники питания от скачков электрического напряжения в цепи, различных помех, а также создавать электрический разряд, необходимый для начала работы люминесцентных ламп. Благодаря такой способности приборы как регуляторы очень востребованы в случаях, когда в электрической системе, вследствие подключения усилительных устройств, возможно возникновение тока высоких частот.

Дроссель - это устройство для полноценного функционирования люминесцентных приборов.

Характеристика дросселя

Прибор является маленьким электрическим трансформатором. Его выбор, характеристика и внешнее оформление зависят от частот, для которых он предназначен.

Дроссель - это регулятор напряжения в сети, содержащий сердечник, который состоит из изолированных друг от друга стальных пластинок (материал - магнитодиэлектрические сплавы или феррит). Его использование позволяет уменьшить габариты дросселя без снижения его индуктивных показателей.

Покрывается сердечник специальной обмоткой. Она состоит из одного или нескольких витков изолированного провода. Ее функция - пропускать через себя электрические сигналы к дросселю для осуществления дальнейшего противодействия - уменьшения или распределения между источниками в электрической цепи. Количество витков зависит от частот, в которых функционирует дроссель.

Для регулирования силы тока низких частот используются дроссели с одной обмоткой, а для высоких - катушки с несколькими обмотками. Это обусловлено тем, что катушка выступает в качестве барьера при внезапном увеличении напряжения в электрической сети. При высоком росте напряжения или его резком снижении увеличивается риск перегорания лампочек, и тем целесообразнее использовать дроссели с большим количеством витков.

Некоторые высокочастотные устройства могут быть без сердечников. Провода в таких регуляторах наматываются на каркас из пластика.

Разновидности

В зависимости от частот токов, используемых в электрической цепи, дроссели бывают:

• Низкочастотные . Они используются при частотах, не превышающих 20 кГц. Такая частота в радио- и электротехнике считается звуковой.
• Переменные . Используются для участков ультразвуковых частот, не превышающих 100 кГц.
• Высокочастотные . Применимы для частот свыше 100 кГц.

В зависимости от места, в котором выполняется установка дросселей, они бывают двух видов:

• Открытые . Монтируются в корпусах светильников. Такие дроссели защищены от пыли и влаги.
• Закрытые . Оснащены специальным защитным коробом, что позволяет свободно монтировать приборы на улице.

В зависимости от вида ламп, для которых они предназначены, различаются приборы:

• Однофазные . Применяются для люминесцентных источников света в офисных и бытовых электрических сетях с напряжением до 220 вольт.
• Трехфазные . Используются при подключении ламп ДРЛ и ДНАТ в цепи с напряжением 380 вольт.

При наличии определенных достоинств дроссели имеют недостаток - они склонны к перегреву, который возникает вследствие высокого напряжения. Напряжение способно увеличиваться, когда по истечении времени на электродах испаряется специальное щелочное покрытие. Как результат - обрывается обмотка, и электроды перестают получать необходимое для работы напряжение. Перегревы также приводят к замыканиям внутри катушки, что ведет к перегоранию подключенного источника света, его порче.

Чтобы предотвратить возможные перегорания дросселей, важно следовать правилам эксплуатации люминесцентных ламп и вовремя их заменять.

Управляемый дроссель является основным элементом магнитного - усилителя (рис. 78) - электромагнитного устройства, позволяющего регулировать мощность цеременного тока в рабочей цепи дросселя малой мощностью постоянного тока в его управляющей цепи или усиливать слабые сигналы постоянного тока, превращая их в значительные изменения переменного тока.
Управляемый дроссель представляет собой катушку индуктивности с магнито-проводом (сердечником), характеризующуюся переменным индуктивным сопротивлением, обусловленным подмагничиванием ферромагнитного сердечника постоянным током. Вследствие этого ток в рабочей обмотке дросселя представляется возможным изменять путем изменения магнитной проницаемости ферромагнитного материала магнитопровода, подвергая его одновременному воздействию переменной и постоянной магнитодвижущих сил.
Траектория рабочей точки управляемого дросселя на кривой намагничивания. Управляемый дроссель с одним сердечником в качестве магнитного усилителя практически не применяется, поскольку в такой схеме возможна трансформация переменного тока основной частоты из рабочей цепи в цепь управления, что значительно снижает кратность изменения мощности нагрузки. Включение дополнительного сопротивления 7Д (рис. 10 - 1) для подавления переменных составляющих в цепи управления приводит к потерям и снижению коэффициента усиления мощности (активное сопротивление) или к увеличению инерционности (индуктивность) усилителя.
Кривые зависимости индукции и магнитной проницаемости стали от напряженности поля.| Кризые одновременного намагничивания трансформаторной стали марки Э-42.| Магнитный усилитель с выходом на постоянном токе. Управляемые дроссели подобного рода могут быть использованы в системах регулируемого электропривода и других устройствах.
Рассмотрим вначале управляемый дроссель. На рис. 8 - 1, а изображен дроссель с двумя обмотками, имеющий ферромагнитный сердечник, например из листовой стали. Обмотка 1 включена на синусоидальное напряжение (/, частота и действующее значение которого неизменны.
Рассмотрим вначале управляемый дроссель. На рис. 8 - 1, а изображен дроссель с двумя обмотками, имеющий ферромагнитный сердечник, например из листовой стали. Обмотка / включена на синусоидальное напряжение U, частота и действующее значение которого неизменны.
Сердечники управляемого дросселя (рис. 8 - 42 - 8 - 44) часто характеризуют семейством кривых одновременного намагничивания, представляющих зависимость переменной составляющей индукции от переменной составляющей напряженности для разных значений напряженности постоянного поля. При различных формах кривой переменной составляющей индукции или напряженности и при различных сопротивлениях цепи управления для четных гармоник получаются различные семейства кривых. Их вид зависит и от того, для каких значений (напряженности и индукции (амплитудных, действующих, средних) строятся кривые.
Схема простейшего управляемого дросселя (см. рис. 11.1) оказывается малопригодной для широкого применения, так как в обмотке управления с большим числом витков наводится значительная переменная ЭДС вследствие прямой трансформаторной связи между рабочей обмоткой и обмоткой управления. Кроме того, переменный ток в цепи нагрузки дросселя существенно искажает свою форму. Поэтому при создании магнитных усилителей используются конструкции, основанные на двух О-образных сердечниках (рис. 11.5, а) или на одном Ш - образном сердечнике (рис. 11.5, б), лишенные указанных недостатков.
Чем отличается управляемый дроссель от катушки с ферромагнитным магнитопровадом.
Схема установки для исследования управляемого дросселя. Экспериментальное исследование управляемого дросселя выполняют на установке (рис. 80) из магнитного усилителя МУ с параллельно соединенными рабочими обмотками, которые присоединяются к сети переменного тока А - В через двухполюсный автоматический выключатель В и регулирующий автотрансформатор ЛАТР, позволяющий плавно изменять величину напряжения Ui на зажимах исследуемой цепи. Вольтметр Vy измеряет напряжение Uy на зажимах управляющей цепи. Частотомер Hz измеряет частоту / переменного тока.

Однако использование управляемого дросселя заметно удорожает и усложняет схему источника питания.
Для этого используются управляемые дроссели, содержащие подмаг-ничивающие обмотки. Аналогично последовательной феррорезонанс-ной цепи триггерный эффект возникает и в параллельном ферроре-зонансном контуре.
Дроссель насыщения. Дроссель насыщения (или управляемый дроссель) представляет собой включенную в цепь переменного тока катушку со стальным сердечником, индуктивность которой можно регулировать в широких пределах, изменяя степень насыщения стали путем подмагничивания постоянным током.
Снять основную ампер-вольтную характеристику управляемого дросселя, для чего плавно изменять регулирующим автотрансформатором ЛАТР величину входного напряжения от нуля до номинального значения и записывать показания измерительных приборов в таблицу.
По такому же принципу, как управляемые дроссели, работают и магнитные усилители.
По такому же принципу, как управляемые дроссели, работают и магнитные усилители. В отличие от дросселей магнитные усилители имеют не одну, а ряд обмоток управления (обычно не более десяти), которые включаются на напряжение управления, напряжения обратных связей и другие; на выходе усилителя формируется требуемое управляющее воздействие.
Простейший пневмопреобра. Сопло / с заслонкой 2 образуют управляемый дроссель переменного сопротивления ДУ. Проточная камера ПК сообщается линией связи ЛС с глухой камерой ГК, называемой измерительной.
Если последовательно с рабочей обмоткой wp управляемого дросселя (рис. 22 - 44) включить нагрузку и питать рабочую цепь от источника переменного напряжения, то можно регулировать ток и мощность нагрузки, изменяя ток управления. Такое устройство называют простейшим магнитным усилителем. Однако в этом случае и ток и напряжение на рабочей обмотке несинусоидальные, что существенно затрудняет анализ и расчет усилителя.
От чего зависит индуктивность рабочей обмотки управляемого дросселя.
Схемы размещения обмоток дросселей с под-магничиванисм. На рис. 13.1, а изображена схема управляемого дросселя с трех-стержневым сердечником. Рабочая обмотка подразделена на две секции, расположенные на крайних стержнях, обмотка управления помещена на среднем стержне.
В связи с тем что с помощью управляемого дросселя с подмагничиванием можно, затрачивая незначительную мощность в цепи управления, управлять значительной мощностью в рабочей цепи, представляется возможным использовать его в качестве усилителей тока, напряжения и мощности. Усилители, действие которых основано на том же принципе, что и дросселей с подмагничиванием, являются магнитными усилителями.
В различных областях электротехники в настоящее время находят применение управляемые дроссели и магнитные усилители.

На рис. 72 приведена схема простейшего магнитного усилителя, который представляет собой управляемый дроссель с подмаг-ничиванием. Управляющая обмотка постоянного тока, показанная тонкой линией, нанесена на средний сердечник, а обмотки переменного тока - на крайние сердечники.
Как увеличение постоянного тока в управляющей обмотке сказывается на ампер-вольтной характеристике управляемого дросселя.
Рассмотрим устройство и принцип работы датчиков положения, выполненных в виде управляемых дросселей и трансформаторов насыщения. Сердечник дросселя может быть любой формы, в частности лучше использовать ферритовые кольца с прямоугольной петлей гистерезиса серийного производства. Обмотка дросселя накладывается на сердечник с двух краев так, чтобы он непосредственно мог касаться L-образных магнитопроводов.
Принципи-альная схема датчи-р ка угла поворота.| Методы периодического изменения магнитного сопротивления магиитопроводов. а - для построения модуляторов. б - для датчиков напряженности поля. Ст, на котором установлены один или несколько магнитных усилителей (управляемых дросселей) УД. Когда наконечник магнита М располагается напротив наконечника усилителя, поток магнита М насыщает магнитопроводы усилителя и ток в его обмотках резко возрастает. Кратность изменения тока может превышать 25 и разрешающая способность такого типа датчиков может достигать 2 - Ю-4 рад.
Датчик положения с дросселями насыщения. Рассмотрим устройство и принцип работы датчиков положения, выполненных в виде управляемых дросселей и трансформаторов насыщения.
Механизмы пневматической дистанционной передачи у этих регуляторов выполнены по схеме компенсации перемещения и включают управляемый дроссель (сопло - заслонка), мембранный усилитель, узел отрицательной обратной связи (одновитковая трубчатая пружина) и узел ручной корректировки величины выходного сигнала. Регулирующее устройство отличается от механизма пневматической дистанционной передачи наличием в линии отрицательной обратной связи дроссельного клапана, предназначенного для изменения диапазона дросселирования.
Однополюсный переключатель на два положения П в правом положении дает возможность снять ампер-вольтные характеристики управляемого дросселя, а в левом - рабочие характеристики магнитного усилителя.
Применительно к инверторам напряжения регулирование напряжения непосредственно на выходе инвертора осуществляется магнитными усилителями, управляемыми дросселями, различного рода стабилизаторами и др. , что увеличивает установленную мощность и искажает форму напряжения нагрузки.
Схема установки для исследования управляемого дросселя. Для того чтобы магнитный усилитель работал при наибольших коэффициентах усиления, необходимо расчетом согласовать параметры управляемого дросселя с величинами напряжения питания, нагрузки и поступающих сигналов.
Параллельно с распределителями и насосами соединен дросссльно-клапаннын блок 11, в котором смонтированы предохранительные клапаны и управляемые дроссели. Предохранительные клапаны предназначены для ограничения давления жидкости в напорных линиях насосов. Дроссели сбрасывают часть потока жидкости в сливную линию при параллельном включении насосов.
Сравнивая уравнения (82а) с (80а), можно видеть, что с помощью автоматически управляемого дросселя достигается повышение энергетической добротности, осуществимое в обычном приводе лишь при несимметричных условиях его работы. При уменьшении значения аи энергетическая добротность привода возрастает. Однако на выбор значения аи накладываются определенные ограничения, не позволяющие принимать его достаточно малым.

Было установлено, что применение в трансформаторе сердечника из того же железо-никелевого сплава, из которого сделан управляемый дроссель, не дает заметного улучшения схемы.
Регулирующий блок РБС-ПМ. Принципиальная схема регулятора соотношения типа РБС-ПМ (рис. 9 - 9) отличается несколько другим выполнением делительной дроссельной приставки и наличием управляемого дросселя. Последний построен на базе пневматической следящей камеры со сдвоенным соплом и включен вместо одного из переменных дросселей делительной приставки.
Схемы магнитных элементов. При последовательном включении (рис. 11 - 35, а) питание цепи нагрузки осуществляется от источника напряжения и сердечник является управляемым дросселем. Элементы с последовательным включением нагрузки называются дроссельными.
Схема и характеристики индуктивного преобразователя.| Схема транзисторного LC-генератора, управляемого током, с ключевым режимом транзистора. На рис. 3.4 показаны схемы и характеристики L F (Iw) - при различных (Iw) - индуктивного преобразователя (управляемого дросселя), выполненного на кольцевых сердечниках из материала 79НМ, имеющих наружный диаметр 35 мм, внутренний диаметр 25 мм, с лентой толщиной 0 05 мм и шириной б мм.
Для регулирования рабочих процессов, происходящих в мощных электрических установках переменного тока, применяют статические электромагнитные аппараты, называемые дросселями с подмагничиванием, или управляемыми дросселями. Они не имеют подвижных частей и выполнены в виде катушки (рабочей обмотки), расположенной на замкнутом ферромагнитном сердечнике, на котором намотана вспомогательная обмотка управления. На рабочую обмотку дросселя подают переменное напряжение, а для изменения ее эквивалентной индуктивности используют обмотку управления, получающую питание от маломощного источника постоянного тока.
Если же схема должна быть реверсивной или если от нее требуется высокая чувствительность и точность, то более пригодна мостовая схема с одним, двумя или четырьмя управляемыми дросселями.
Наиболее широко используются управляемые дроссели и магнитные усилители.
Существуют различные методы предотвращения токовых перегрузок, возникающих при первоначальном включении источников питания. Один из них состоит в использовании управляемого дросселя, который включается последовательно с первичной обмоткой трансформатора источника питания. В первые моменты времени после подключения сетевого напряжения дроссель обладает большим сопротивлением, которое с течением времени постепенно уменьшается. Вследствие этого напряжение на первичной обмотке трансформатора медленно возрастает, что и обеспечивает уменьшение токовых перегрузок диодов схемы выпрямления.
Управляемый дроссель представляет собой катушку индуктивности с магнитопроводом (сердечником), характеризующуюся переменным индуктивным сопротивлением, обусловленным подмагничиванием ферромагнитного сердечника постоянным током. Так же как и катушка индуктивности с магнитопроводом, управляемый дроссель вследствие нелинейной зависимости между магнитным потоком и током имеет нелинейную зависимость между индуктивностью и током L (I), а следовательно, между индуктивным сопротивлением и током катушки. Вследствие этого ток в рабочей обмотке дросселя представляется возможным изменять путем изменения магнитной проницаемости ферромагнитного материала магнитопровода, подвергая его одновременному воздействию переменной и постоянной магнитодвижущих сил.
Устройство работает следующим образом. При неизменном значении / вх на площадь FI действовало давление, определяемое, состоянием управляемого дросселя.
Здесь излагаются основные функции систем автоматического управления, принципы автоматизации электроприводов, способы составления схем. Рассматриваются типовые схемы широко распространенных систем релейно-контактного управления, а также более сложные системы с применением управляемых дросселей и магнитных усилителей, с электромашинным управлением, с электронно-ионной автоматикой и полупроводниковыми устройствами. В современных системах управления часто совместно с ЭМУ и электронно-ионным устройствами применяются магнитные усилители. Поэтому рассмотрение замкнутых систем начинается с основных расчетных зависимостей и особенностей схем с магнитными усилителями. Последующие главы посвящены следящим электроприводам, принципам их построения и расчетам замкнутых систем.

Если исходить из условий максимального сохранения природного состояния коллектора, то продуктивный пласт необходимо вскрывать при условии депрессии или равновесия между пластовым и забойным давлениями. Однако в настоящее время отсутствуют технические средства, которые могли бы надежно обеспечить такие условия проводки скважин (вращающиеся превенторы, дистанционно управляемые дроссели, сепараторы бурового раствора), поэтому на практике вынуждены вскрывать пласты в условиях репрессии.

Ни одна люминесцентная газоразрядная лампа (бытовой или офисный светильник, уличный фонарь) без дросселя работать не будет. Это своеобразный гаситель или ограничитель напряжения, которое подается в колбу газоразрядной лампы. А точнее сказать, на ее электроды. В принципе, с немецкого так это слово и переводится. Но это не единственная функция данного прибора. Еще дроссель создает пусковое напряжение, которое необходимо для образования электрического разряда между электродами. Именно таким образом зажигается люминесцентный источник света. Кстати, пусковое напряжение краткосрочное, длится доли секунды. Итак, дроссель – это прибор, который отвечает и за включение лампы, и за ее нормальную работу.

Дроссель — прибор, отвечающий за нормальную работу ламп

Принцип работы

Необходимо сразу оговориться, что в основе принципа работы этого прибора лежит самоиндукция катушки. Если рассмотреть устройство дросселя, то это обычная катушка, которая работает по типу электрического трансформатора. То есть, можно смело применять в разговоре термин дроссель трансформатор. Хотя в конструкции лежит всего лишь одна обмотка.

По сути, катушка – это сердечник из стальных или ферромагнитных пластин, которые изолированы друг от друга. Это делается специально для того, чтобы не образовались токи Фуко, которые создают большие помехи. У такой катушки очень большая индуктивность. При этом она на самом деле выступает мощным сдерживающим барьером при снижении напряжения в сети, а особенно при его сильном росте.

Но именно эта конструкция считается низкочастотной. Почему такое у нее название? Все дело в том, что переменный ток, который протекает в бытовых сетях – это широкий диапазон колебаний: от единицы до миллиарда герц и выше. Пределы диапазона очень велики, поэтому чисто условно колебания разделяют на три группы:

• Низкие частоты, их еще называют звуковые, имеют диапазон колебаний от 20 Гц до 20 кГц.
• Ультразвуковые частоты: от 20 кГц до 100 кГц.
• Сверхвысокие частоты: свыше 100 кГц.

Так вот вышеописанная конструкция – это низкочастотный дроссель трансформатор. Что касается высокочастотных приборов, то их конструкция отличается отсутствием сердечника. Вместо них, как основа навивки медного провода, используются пластиковые каркасы или обычные резисторы. При этом сам дроссель трансформатор представляет собой секционную (многослойную) навивку.

По устройству дроссель — это обычная катушка, которая работает по типу электрического трансформатора

Дроссели очень тщательно рассчитываются по задаваемым параметрам, которые будут поддерживать работу ламп дневного света. Особенно это касается начала свечения, где необходимо разрядом пробить газовую среду. Здесь требуется высокое напряжение. После чего прибор, наоборот, становится сдерживающим устройством. Ведь для того, чтобы лампа светилась, большого напряжения не надо. Отсюда и экономичность светильников данного типа.

Сердечник для дросселя

Материал для сердечника также представлен несколькими позициями. Его выбор лежит в основе габаритов самого дросселя. К примеру, магнитный сердечник – это возможность уменьшить размеры дросселя до минимума. При этом показатели индуктивности не изменяются.

Оптимальный вариант для высокочастотных приборов – это сердечники из магнитодиэлектрических сплавов или феррита. Кстати, именно сплавы позволяют использовать сердечники данного типа практически во всех диапазонах.

Характеристики

Выбирать дроссель трансформатор надо по нескольким характеристикам, главная из которых – индуктивность (измеряется в генри Гн). Но кроме этого еще есть и другие:

• Сопротивление. Учитывается при постоянном токе.
• Изменение напряжения (допустимого).
• Ток подмагничивания, применяется номинальное значение.

Разновидность дросселей

Люминесцентные лампы представлены на рынке большим ассортиментом. И у каждого вида ламп дневного света свой дроссель трансформатор. К примеру, лампа ДРЛ и ДНАТ не могут зажигаться от одного вида дросселя. Все дело в различных параметрах пуска и поддержания горения. Здесь и напряжение отличается, и сила тока.

А вот лампа МГЛ может работать и от дросселя лампы ДРЛ, и от ДНАТ. Но тут есть один момент. Яркость свечения данного источника света будет зависеть от подаваемого напряжения. Да и цветовая температура будет разной.

Внимание! Любой дроссель трансформатор по сроку эксплуатации «переживет» несколько ламп. Конечно, при оговорке, что эксплуатация светильника проводится правильно.

Но учитывать приходится тот факт, что лампа с годами «стареет». На вольфрамовые электроды люминесцентных ламп дневного света наносится специальная паста из щелочных металлов. Так вот эта паста постепенно испаряется, электроды оголяются, а, значит, повышается напряжение, что приводит к перегреву дросселя. Конечный результат может быть двух вариантов:

1. Произойдет обрыв обмотки катушки, что приведет к отключению подачи напряжения на электроды.
2. Произойдет замыкание катушки. А это подключение лампы напрямую к сети переменного тока. Лампа перегорит – это точно, а может и взорваться, что приведет к порче светильника в целом.

Поэтому совет – не стоит ждать, когда лампа сама перегорит. Есть специальный график замены, который определяет производитель, и которого необходимо строго придерживаться. Опытные электрики при проведении профилактических работ обязательно проверяют эти осветительные приборы на параметр напряжения. Если он подходит к пределу нормы, то лампу меняют еще до срока эксплуатации. Лучше заменить недорогую лампу, чем дорогой дроссель трансформатор.

Добавим, что производители сегодня предлагают усовершенствованные системы защиты люминесцентных светильников. В их конструкцию добавили предохранительные автоматы, которые срабатывают при повышении напряжения внутри газоразрядного источника света.

Разделение по назначению

По сути, все дроссели делятся на две основные группы, как и лампы, в которых они устанавливаются.

1. Однофазные. Их используют в светильниках бытовых и офисных с подключением к сети в 220 вольт.
2. Трехфазные. Подключаются к сети 380 вольт. К ним относятся лампы ДРЛ и ДНАТ.

По месту установки эти приборы делятся также на две группы:

1. Встраиваемые. Их еще называют открытыми. Такие дроссели устанавливают в корпус светильника, который защищает его и от влаги, и от пыли, и от ветра.
2. Закрытые (герметичные, влагозащищенные). У этих приборов есть специальный короб, защищающий их. Такие модели можно устанавливать на улице под открытым небом.

Электронные аналоги

Основная масса дросселей – это достаточно габаритные приборы. Чтобы уменьшить их размеры, но при этом не изменять параметров, необходимо заменить катушку индуктивности полупроводниковым стабилизатором, который, в принципе, собой представляет высокой мощности транзистор. То есть в конечном итоге получается электронный дроссель.

По сути, установленный транзистор стабилизирует скачки (колебания) напряжения, уменьшают его пульсацию. Но придется учитывать тот факт, что электронный дроссель является все-таки полупроводниковым устройством. Так что в высокочастотных приборах его использовать нет смысла.

Как и многие электронные приборы, дроссели маркируются в зависимости от своих параметров. Это достаточно сложная аббревиатура, которая неопытным электрикам будет непонятна. Поэтому была введена цветовая маркировка. То есть, на приборе нанесено несколько цветных колец, которые определяют индуктивность устройства. Первых два кольца – это номинальная индуктивность, третье – это множитель, четвертое – это допуск.

Внимание! Если на дросселе всего три цветных кольца, то по умолчанию принимается, что его допуск составляет 20%.

Цветовая маркировка удобна, особенно для тех, кто начинает разбираться в области электрики. С ее помощью можно точно подобрать параметры устанавливаемых приборов (транзистор, электронный дроссель, резистор и так далее).

Заключение по теме

Итак, нами было проведено определение значения дросселя, его устройство, принцип работы и классификация. Как показывает практика, это устройство может работать десятилетиями, если правильно эксплуатировать сам светильник. Даже самые большие скачки напряжения дроссель прекрасно гасит. А, значит, лампа будет светить долго и без проблем.

Похожие записи: