如何控制電動(dòng)機(jī)和變壓器等

白熾燈是電阻性負(fù)載（雖然它也含有很小的電感性，但與它的電阻性相比，電感性顯得微不足道，因此我們把它看為純電阻性負(fù)載）。就此而言，電學(xué)知識(shí)告訴我們，純電阻性負(fù)載是不含有電感性和電容性的負(fù)載。那我們就把白熾燈比作一個(gè)大電阻。許多X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)就是把白熾燈作為一個(gè)既沒(méi)有電感性又沒(méi)有電容性的負(fù)載來(lái)看的?？梢则?qū)動(dòng)純電阻負(fù)載的器件是可控硅，但是可控硅并不能改變正弦波的幅度。

我們可以用一個(gè)很大的可變電阻或可調(diào)壓變壓器來(lái)改變一個(gè)完整的正弦波的幅度（如圖一所示）?？勺冸娮枋秸{(diào)光法曾經(jīng)被用于舞臺(tái)調(diào)光，但那已經(jīng)是二十世紀(jì)上半世紀(jì)的事了。用那種方法調(diào)光，不但工作效率低而且花費(fèi)昂貴。如今，我們有固態(tài)器件可控硅。它控制燈的亮度不是改變正弦波的幅度，而是非常快的"打開(kāi)-關(guān)閉輸出給燈的正弦波。舉個(gè)例子吧，如果你有一個(gè)開(kāi)和關(guān)的速度都足夠快的開(kāi)關(guān)，在正弦波的每個(gè)半波里，你開(kāi)關(guān)一次，就可以使正弦波的一部分流過(guò)電燈。作為替代可變電阻的可控硅，它是通過(guò)改變切割正弦波的位置來(lái)改變輸出給負(fù)載的功率的。

如圖二所示，圖中的兩個(gè)周期的正弦波，就是X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)的輸出波形。你一定會(huì)注意到每個(gè)半波的前面一小部分都被切去了。其實(shí)，當(dāng)把X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)開(kāi)到"最亮"時(shí)，燈的亮度并不是100%，而是96% 。如果你很細(xì)心，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)你裝上X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)后，燈的最大亮度比原來(lái)暗了一點(diǎn)點(diǎn)。那4%的正弦波去那里了呢？這也是機(jī)械式開(kāi)關(guān)所無(wú)法做到的。下面我就談?wù)勥@4%正弦波的去向問(wèn)題。

通常情況下，特別是一些老房子，一般墻上開(kāi)關(guān)盒里只有兩根線，但那并不是零線和火線。零線一般會(huì)直接布到燈上，再?gòu)臒羯弦桓€到墻上開(kāi)關(guān)盒?；鹁€一般會(huì)直接布到墻上開(kāi)關(guān)盒，這樣開(kāi)關(guān)盒里的兩根線就是火線和來(lái)自于燈的一根線。為了適應(yīng)這種場(chǎng)合，許多型號(hào)的X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)都被設(shè)計(jì)為兩線式，并且通過(guò)燈絲來(lái)為它提供能量（如圖三所示）。

既然白熾燈屬于"線性"負(fù)載，那么它就會(huì)為X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)提供一個(gè)很好的工作電流。當(dāng)白熾燈不亮?xí)r，從燈絲可以流過(guò)足夠的電流來(lái)維持X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)的正常操作。當(dāng)燈"全亮"時(shí)，X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)會(huì)為自己保留4%的電能。如果給燈100%的電能，X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)就會(huì)因?yàn)槭ル娔芏?。這就是圖二中那4%被切去的正弦波的去向。同時(shí)這也是兩線式X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)為什么要有最小負(fù)載功率限制的原因。如果電燈功率為400W或500W那么它會(huì)為X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)提供足夠多的電能。當(dāng)然，用40W或60W的電燈也一樣會(huì)為它提供足夠的電流?？墒侨绻霉β屎苄〉碾姛簦?W或10W），X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)就會(huì)因?yàn)榫S持電流過(guò)小而走向"死亡"！

這4%還有另外一個(gè)非常有用的地方。X10電力載波信號(hào)正是在這片非常干凈的區(qū)域里傳播（如圖四所示）。在圖四中每個(gè)周期內(nèi)都會(huì)有兩個(gè)非常陡峭的邊沿，這個(gè)邊沿也正是"開(kāi)關(guān)（可控硅）"打開(kāi)的時(shí)候，負(fù)載從沒(méi)電到突然有電的速度是非常快的。這個(gè)非常陡峭的邊沿會(huì)產(chǎn)生許多電器"噪音"。因此，X10產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程是會(huì)在設(shè)計(jì)X10調(diào)光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)時(shí)，留出開(kāi)始的那一小端正弦波給X10載波信號(hào)提供干凈的空間。