Esquemas para acender lâmpadas fluorescentes com reatores eletromagnéticos

dPara manter e estabilizar o processo de descarga, em série com a lâmpada fluorescente, a resistência do balastro na rede de corrente alternada é incluída no formulário ele engasgou ou choke e capacitor... Esses dispositivos são chamados de reatores (lastros).

A tensão de rede na qual a lâmpada fluorescente opera em estado estacionário é insuficiente para acender. Para a formação de uma descarga de gás, ou seja, a quebra do espaço de gás, é necessário aumentar a emissão de elétrons por pré-aquecimento ou aplicando um pulso de tensão aumentada nos eletrodos. Ambos são fornecidos por um starter conectado em paralelo com a lâmpada.

Esquema de ligar uma lâmpada fluorescente: a — com reator indutivo, b — com reator indutivo-capacitivo.

Considere o processo de acender uma lâmpada fluorescente.

Um iniciador é uma lâmpada de néon de descarga luminosa em miniatura com dois eletrodos bimetálicos normalmente abertos.

Quando a tensão é aplicada ao motor de partida, ocorre uma descarga e os eletrodos bimetálicos, dobrando-se, entram em curto-circuito.Depois que fecham, a corrente no circuito do starter e do eletrodo, limitada apenas pela resistência de estrangulamento, aumenta para duas ou três vezes a corrente de operação da lâmpada, e os eletrodos da lâmpada fluorescente esquentam rapidamente. Ao mesmo tempo, os eletrodos bimetálicos do starter, esfriando, abrem seu circuito.

No momento em que o circuito é interrompido pelo starter, ocorre um aumento do pulso de tensão na bobina, resultando em uma descarga no meio gasoso da lâmpada fluorescente e sua ignição. Depois que a lâmpada está acesa, a tensão nela é cerca de metade da tensão da rede elétrica. Essa tensão estará no motor de partida, mas não é suficiente para fechá-lo novamente. Portanto, quando a lâmpada está acesa, o starter está aberto e não participa da operação do circuito.

Circuito de partida de uma lâmpada para ligar uma lâmpada fluorescente: L — lâmpada fluorescente, D — estrangulamento, St — partida, C1 — C3 — capacitores.

Um capacitor em paralelo com o starter e capacitores na entrada do circuito são projetados para reduzir a RFI. Um capacitor conectado em paralelo com a partida também ajuda a aumentar a vida útil da partida e afeta o processo de ignição da lâmpada, contribuindo para uma redução significativa do pulso de tensão na partida (de 8000 -12000 V para 600-1500 V), enquanto aumenta a energia do pulso (aumentando sua duração).

A desvantagem do circuito de partida descrito é o baixo cos phi, que não excede 0,5. O aumento do cos phi é alcançado incluindo um capacitor na entrada ou usando um circuito indutivo-capacitivo.Neste caso, no entanto, cos phi 0,9 — 0,92 como resultado da presença de componentes harmônicos mais altos na curva de corrente, determinados pelas especificidades da descarga de gás e do dispositivo de controle.

Em luminárias de duas lâmpadas, a compensação de potência reativa é obtida trocando uma lâmpada por um reator indutivo e a outra por um reator indutivo-capacitivo. Neste caso cos fi = 0,95. Além disso, tal circuito de um dispositivo de controle permite suavizar em grande parte as pulsações do fluxo luminoso das lâmpadas fluorescentes.

Esquema para ligar lâmpadas fluorescentes com fases divididas

O mais amplamente utilizado para acender lâmpadas fluorescentes com potência de 40 e 80 W é um circuito de partida de ignição por pulso de duas lâmpadas usando dispositivos de compensação de lastro 2UBK-40/220 e 2UBK-80/220 operando de acordo com um esquema de "fase dividida" . São dispositivos elétricos completos com bobinas, capacitores e resistores de descarga.

Em série com uma das lâmpadas, apenas a resistência indutiva da bobina é ligada, criando um atraso de fase da corrente da tensão aplicada. Em série com a segunda lâmpada, além da bobina, também é conectado um capacitor, cuja resistência capacitiva é aproximadamente 2 vezes maior que a resistência indutiva da bobina, o que cria um avanço de corrente, com o qual o total fator de potência do conjunto é de cerca de 0,9 -0,95.

Além disso, a inclusão de um capacitor especialmente selecionado em série com a bobina de uma das duas lâmpadas fornece uma mudança de fase entre as correntes da primeira e da segunda lâmpadas que a profundidade de oscilação do fluxo luminoso total das duas lâmpadas irá ser significativamente reduzido.

Para aumentar a corrente de aquecimento dos eletrodos, a bobina de compensação é conectada em série com o tanque, que é desligado pelo starter.

Diagrama de conexão para ligar uma partida de duas lâmpadas 2UBK: L — lâmpada fluorescente, St — partida, C — capacitor, r — resistência de descarga. O caso do PRA 2UBK é mostrado pela linha tracejada.

Esquemas sem starter para acender lâmpadas fluorescentes

As desvantagens dos circuitos de comutação de partida (ruído significativo gerado por reatores durante a operação, inflamabilidade durante os modos de emergência, etc.), bem como a baixa qualidade das partidas fabricadas, levaram a uma busca constante por reatores racionais economicamente viáveis, que não são inicializáveis para serem aplicados principalmente em instalações onde são bastante simples e baratos.

Para operação confiável de circuitos sem estrela, é recomendável usar lâmpadas com uma faixa condutora presa à lâmpada.

Os mais comuns são circuitos transformadores de partida rápida para lâmpadas fluorescentes em que uma bobina é usada como resistência de lastro e os cátodos são pré-aquecidos por um transformador incandescente, ou autotransformador.

Circuitos sem estrela com uma e duas lâmpadas para ligar lâmpadas fluorescentes: L - lâmpada fluorescente, D - indutor, NT - transformador incandescente

Atualmente, os cálculos estabeleceram que os esquemas iniciais de iluminação interna são mais econômicos e, portanto, são difundidos. Nos circuitos de partida, as perdas de energia são de aproximadamente 20 - 25%, em não partidas - 35%

Recentemente, esquemas para acender lâmpadas fluorescentes com reatores eletromagnéticos estão sendo gradualmente substituídos por esquemas com reatores eletrônicos (ECG) mais funcionais e econômicos.

Ao calcular redes de iluminação com lâmpadas fluorescentes, deve-se ter em mente que mesmo com circuitos compensados ​​sem reatores, o deslocamento de fase não pode ser totalmente eliminado. Portanto, ao determinar a corrente estimada de redes com lâmpadas fluorescentes, é necessário considerar cosseno phi = 0,9 para circuitos com compensação de potência reativa e cosseno phi = 0,5 na ausência de capacitores nos circuitos. Além disso, é necessário levar em consideração as perdas de energia no dispositivo de controle.

Ao escolher seções transversais para redes de quatro fios com lâmpadas fluorescentes, algumas características dessas redes devem ser levadas em consideração. O fato é que a não linearidade das características de corrente-tensão das lâmpadas fluorescentes, bem como a presença de um indutor com núcleo de aço e capacitores em sua finalidade, levam a uma curva de corrente não senoidal e, como resultado, o aparecimento de harmônicos mais altos, que alteram significativamente a corrente do condutor neutro, mesmo com uma carga de fase uniforme.

A corrente no fio neutro pode atingir valores próximos à corrente no fio fase 85-87% de Aze. Isso implica a necessidade de escolher a seção transversal do fio neutro em redes de quatro fios com iluminação fluorescente igual à seção transversal dos fios de fase e, ao colocar fios em tubos, a carga de corrente permitida deve ser considerada para quatro fios em um tubo.