Σχέδια για την ενεργοποίηση λαμπτήρων φθορισμού με ηλεκτρομαγνητικά στραγγαλιστικά πηνία

dΓια τη διατήρηση και σταθεροποίηση της διαδικασίας εκφόρτισης, σε σειρά με τη λάμπα φθορισμού, η αντίσταση έρματος στο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος περιλαμβάνεται στη μορφή έπνιξε ή τσοκ και πυκνωτής... Οι συσκευές αυτές ονομάζονται ballasts (ballasts).

Η τάση δικτύου στην οποία λειτουργεί ο λαμπτήρας φθορισμού σε σταθερή κατάσταση είναι ανεπαρκής για ανάφλεξη. Για το σχηματισμό εκκένωσης αερίου, δηλαδή τη διάσπαση του χώρου αερίου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η εκπομπή ηλεκτρονίων με προθέρμανση ή με εφαρμογή παλμού αυξημένης τάσης στα ηλεκτρόδια. Και τα δύο παρέχονται από έναν εκκινητή που συνδέεται παράλληλα με τη λάμπα.

Σχέδιο ενεργοποίησης λαμπτήρα φθορισμού: a — με επαγωγικό ballast, b — με επαγωγικό-χωρητικό ballast.

Εξετάστε τη διαδικασία φωτισμού μιας λάμπας φθορισμού.

Ο εκκινητής είναι ένας μικροσκοπικός λαμπτήρας νέον εκκένωσης λάμψης με δύο διμεταλλικά ηλεκτρόδια που είναι συνήθως ανοιχτά.

Όταν εφαρμόζεται τάση στον εκκινητή, εμφανίζεται μια εκφόρτιση και τα διμεταλλικά ηλεκτρόδια, κάμπτοντας, βραχυκυκλώνονται.Αφού κλείσουν, το ρεύμα στο κύκλωμα εκκίνησης και ηλεκτροδίου, που περιορίζεται μόνο από την αντίσταση τσοκ, αυξάνεται σε δύο ή τρεις φορές το ρεύμα λειτουργίας του λαμπτήρα και τα ηλεκτρόδια του λαμπτήρα φθορισμού θερμαίνονται γρήγορα. Ταυτόχρονα, τα διμεταλλικά ηλεκτρόδια του εκκινητή, κρυώνοντας, ανοίγουν το κύκλωμά του.

Τη στιγμή που το κύκλωμα διακόπτεται από τη μίζα, εμφανίζεται αυξημένος παλμός τάσης στο τσοκ, ως αποτέλεσμα του οποίου εμφανίζεται εκκένωση στο αέριο μέσο της λάμπας φθορισμού και η ανάφλεξή του. Αφού ανάψει η λάμπα, η τάση σε αυτήν είναι περίπου η μισή από την τάση δικτύου. Αυτή η τάση θα είναι στη μίζα, αλλά δεν αρκεί για να την κλείσετε ξανά. Επομένως, όταν η λάμπα είναι αναμμένη, η μίζα είναι ανοιχτή και δεν συμμετέχει στη λειτουργία του κυκλώματος.

Κύκλωμα εκκίνησης μιας λάμπας για την ενεργοποίηση λαμπτήρα φθορισμού: L — λαμπτήρας φθορισμού, D — τσοκ, St — εκκινητής, C1 — C3 — πυκνωτές.

Ένας πυκνωτής παράλληλα με τη μίζα και οι πυκνωτές στην είσοδο του κυκλώματος έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν το RFI. Ένας πυκνωτής που συνδέεται παράλληλα με τη μίζα βοηθά επίσης στην αύξηση της διάρκειας ζωής του εκκινητή και επηρεάζει τη διαδικασία ανάφλεξης της λάμπας, συμβάλλοντας στη σημαντική μείωση του παλμού τάσης στη μίζα (από 8000 -12000 V σε 600-1500 V), ενώ αυξάνει την ενέργεια του παλμού (αυξάνοντας τη διάρκειά του).

Το μειονέκτημα του περιγραφόμενου κυκλώματος εκκίνησης είναι το χαμηλό cos phi, το οποίο δεν ξεπερνά το 0,5. Η αύξηση του cos phi επιτυγχάνεται είτε με τη συμπερίληψη ενός πυκνωτή στην είσοδο είτε με τη χρήση επαγωγικού-χωρητικού κυκλώματος.Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, cos phi 0,9 — 0,92 ως αποτέλεσμα της παρουσίας υψηλότερων αρμονικών συνιστωσών στην καμπύλη ρεύματος, που καθορίζονται από τις ιδιαιτερότητες της εκκένωσης αερίου και της συσκευής ελέγχου.

Στα φωτιστικά δύο λαμπτήρων, η αντιστάθμιση άεργου ισχύος επιτυγχάνεται με την εναλλαγή του ενός λαμπτήρα με επαγωγικό ballast και του άλλου με επαγωγικό-χωρητικό ballast. Σε αυτή την περίπτωση cos phi = 0,95. Επιπλέον, ένα τέτοιο κύκλωμα μιας συσκευής ελέγχου επιτρέπει την εξομάλυνση σε μεγάλο βαθμό των παλμών της φωτεινής ροής των λαμπτήρων φθορισμού.

Σχέδιο ενεργοποίησης λαμπτήρων φθορισμού με διαχωρισμένες φάσεις

Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο για την ενεργοποίηση λαμπτήρων φθορισμού με ισχύ 40 και 80 W είναι ένα κύκλωμα εκκίνησης παλμικής ανάφλεξης δύο λαμπτήρων που χρησιμοποιεί συσκευές αντιστάθμισης έρματος 2UBK-40/220 και 2UBK-80/220 που λειτουργούν σύμφωνα με ένα σχήμα «διαχωρισμένης φάσης». . Είναι πλήρεις ηλεκτρικές συσκευές με τσοκ, πυκνωτές και αντιστάσεις εκφόρτισης.

Σε σειρά με έναν από τους λαμπτήρες, ενεργοποιείται μόνο η επαγωγική αντίσταση του τσοκ, δημιουργώντας μια υστέρηση φάσης του ρεύματος από την εφαρμοζόμενη τάση. Σε σειρά με τον δεύτερο λαμπτήρα, εκτός από το τσοκ, συνδέεται και ένας πυκνωτής, του οποίου η χωρητική αντίσταση είναι περίπου 2 φορές μεγαλύτερη από την επαγωγική αντίσταση του τσοκ, που δημιουργεί μια προώθηση ρεύματος, με αποτέλεσμα το συνολικό ο συντελεστής ισχύος του σετ είναι περίπου 0,9 -0,95.

Επιπλέον, η συμπερίληψη ενός ειδικά επιλεγμένου πυκνωτή σε σειρά με το τσοκ ενός από τους δύο λαμπτήρες παρέχει μια τέτοια μετατόπιση φάσης μεταξύ των ρευμάτων του πρώτου και του δεύτερου λαμπτήρα που το βάθος ταλάντωσης της συνολικής φωτεινής ροής των δύο λαμπτήρων θα να μειωθεί σημαντικά.

Για να αυξηθεί το ρεύμα για τη θέρμανση των ηλεκτροδίων, το πηνίο αντιστάθμισης συνδέεται σε σειρά με τη δεξαμενή, η οποία απενεργοποιείται από τη μίζα.

Διάγραμμα σύνδεσης για ενεργοποίηση εκκινητή δύο λαμπτήρων 2UBK: L — λαμπτήρας φθορισμού, St — εκκινητής, C — πυκνωτής, r — αντίσταση εκφόρτισης. Η περίπτωση του PRA 2UBK φαίνεται με τη διακεκομμένη γραμμή.

Σχέδια χωρίς μίζα για την ενεργοποίηση λαμπτήρων φθορισμού

Τα μειονεκτήματα των κυκλωμάτων μεταγωγής εκκίνησης (σημαντικός θόρυβος που δημιουργείται από στραγγαλιστικά πηνία κατά τη λειτουργία, ευφλεκτότητα κατά τη λειτουργία έκτακτης ανάγκης, κ.λπ.), καθώς και η χαμηλή ποιότητα των κατασκευασμένων εκκινητήρων, έχουν οδηγήσει σε συνεχείς αναζητήσεις για οικονομικά βιώσιμα ορθολογικά στραγγαλιστικά πηνία, τα οποία είναι μη εκκινήσιμα για εφαρμογή κυρίως σε εγκαταστάσεις όπου είναι αρκετά απλές και φθηνές.

Για αξιόπιστη λειτουργία κυκλωμάτων χωρίς αστέρια, συνιστάται η χρήση λαμπτήρων με αγώγιμη λωρίδα προσαρτημένη στον λαμπτήρα.

Τα πιο συνηθισμένα είναι τα κυκλώματα μετασχηματιστή ταχείας εκκίνησης για λαμπτήρες φθορισμού στα οποία χρησιμοποιείται τσοκ ως αντίσταση έρματος και οι κάθοδοι προθερμαίνονται από μετασχηματιστή πυρακτώσεως ή αυτομετασχηματιστής.

Κυκλώματα χωρίς αστέρια με έναν και δύο λαμπτήρες για ενεργοποίηση λαμπτήρων φθορισμού: L - λαμπτήρας φθορισμού, D - τσοκ, NT - μετασχηματιστής πυρακτώσεως

Επί του παρόντος, οι υπολογισμοί έχουν αποδείξει ότι τα σχέδια εκκίνησης για φωτισμό εσωτερικών χώρων είναι πιο οικονομικά και επομένως είναι ευρέως διαδεδομένα. Στα κυκλώματα εκκίνησης, οι απώλειες ενέργειας είναι περίπου 20 - 25%, σε μη εκκινητές - 35%

Πρόσφατα, τα σχέδια για την ενεργοποίηση λαμπτήρων φθορισμού με ηλεκτρομαγνητικά στραγγαλιστικά πηνία αντικαθίστανται σταδιακά από συστήματα με πιο λειτουργικά και οικονομικά ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία (ECG).

Κατά τον υπολογισμό των δικτύων φωτισμού με λαμπτήρες φθορισμού, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ακόμη και με κυκλώματα αντιστάθμισης χωρίς στραγγαλιστικά πηνία, η μετατόπιση φάσης δεν μπορεί να εξαλειφθεί πλήρως. Επομένως, κατά τον προσδιορισμό του εκτιμώμενου ρεύματος δικτύων με λαμπτήρες φθορισμού, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται συνημιτόνου phi = 0,9 για κυκλώματα με αντιστάθμιση άεργου ισχύος και συνημιτόνου phi = 0,5 απουσία πυκνωτών στα κυκλώματα. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι απώλειες ισχύος στη συσκευή ελέγχου.

Κατά την επιλογή διατομών για δίκτυα τεσσάρων συρμάτων με λαμπτήρες φθορισμού, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένα χαρακτηριστικά τέτοιων δικτύων. Το γεγονός είναι ότι η μη γραμμικότητα των χαρακτηριστικών ρεύματος-τάσης των λαμπτήρων φθορισμού, καθώς και η παρουσία ενός επαγωγέα με χαλύβδινο πυρήνα και πυκνωτές στο σκοπό τους, οδηγούν σε μια μη ημιτονοειδή καμπύλη ρεύματος και, ως αποτέλεσμα, η εμφάνιση υψηλότερων αρμονικών, που αλλάζουν σημαντικά το ρεύμα του ουδέτερου αγωγού ακόμη και με ομοιόμορφο φορτίο φάσης.

Το ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο μπορεί να φτάσει τιμές κοντά στο ρεύμα στο καλώδιο φάσης 85-87% του Aze. Αυτό συνεπάγεται την ανάγκη επιλογής της διατομής του ουδέτερου καλωδίου σε δίκτυα τεσσάρων συρμάτων με φωτισμό φθορισμού ίση με τη διατομή των καλωδίων φάσης και κατά την τοποθέτηση καλωδίων σε σωλήνες, το επιτρεπόμενο φορτίο ρεύματος πρέπει να λαμβάνεται όπως για τέσσερα καλώδια σε έναν σωλήνα.