Aplicação de frequência aumentada para iluminação de instalações com lâmpadas de descarga de gás
A presença de equipamentos de controle aumenta significativamente o custo das instalações de iluminação com lâmpadas de descarga de gás, complica sua operação, requer consumo adicional significativo de metais não ferrosos e eletricidade e também complica o projeto das lâmpadas. Por exemplo, o preço dos reatores existentes é várias vezes superior ao preço das próprias lâmpadas, as perdas de energia nos reatores são de 20 a 25% da potência da lâmpada e o consumo específico de metais não ferrosos chega a 6 - 7 kg / kW, t .is 2 — 3 vezes superior ao consumo médio de metais não ferrosos na rede de iluminação.
Se levarmos em conta outras desvantagens dos reatores (acendimento insatisfatório das lâmpadas nos circuitos de partida, curta vida útil das partidas, redução da vida útil da lâmpada em vários circuitos, ruído, interferência de rádio etc.), fica claro que atenção extrema é necessária pagos pela criação de lastros racionais. Atualmente, são conhecidos mais de mil esquemas e construções diferentes de balastros.Um número tão grande de desenvolvimentos confirma a necessidade de melhorar os balastros existentes e mostra a dificuldade da tarefa e a falta de soluções suficientemente boas.
Apesar da conhecida diferença entre todos os mecanismos de controle mencionados - tanto de partida quanto de não partida (circuitos de ignição rápida e instantânea), os complexos indicadores técnicos e econômicos das instalações de iluminação ao usar todos esses esquemas são bastante próximos. Indicadores completamente diferentes e qualitativamente excelentes têm instalações de iluminação ao operar lâmpadas fluorescentes com frequência aumentada.
A menor resistência indutiva necessária em frequência aumentada permite reduzir drasticamente o tamanho e o peso do lastro, bem como reduzir seu custo.
Em frequências acima de 800 Hz, torna-se possível usar a capacitância como resistência de lastro, o que simplifica ainda mais e reduz o custo do lastro. Nas frequências de 400-850 Hz e 1000-3000 Hz, as perdas de energia no reator serão de 5-8% e 3-4% da potência da lâmpada, respectivamente, a massa de metais não ferrosos diminuirá em 4-5 e 6-7 vezes, e o custo do lastro diminuirá em 2 e 4 vezes.
Deve-se considerar a grande vantagem de se utilizar uma frequência maior para aumentar o fluxo luminoso das lâmpadas e sua vida útil. O aumento da eficiência luminosa não é o mesmo para lâmpadas de diferentes potências e até uma frequência de 600 a 800 Hz também depende do tipo de reator usado. A eficiência luminosa aumenta em média 7% nas frequências de 400-1000 Hz e 10% nas frequências de 1500-3000 Hz. Em frequências mais altas, a eficiência luminosa continua a aumentar.
A dependência da vida útil da lâmpada da frequência atual não foi suficientemente estudada.Para cálculos preliminares, você pode estabelecer um aumento médio na vida útil de 10%, embora já tenham sido indicados valores de 25 a 35%. Também há motivos para acreditar que, com o aumento da frequência, a diminuição do fluxo luminoso das lâmpadas diminui com o avanço da idade.
É muito importante que, à medida que a frequência aumenta, o efeito estroboscópico enfraqueça acentuadamente e depois desapareça completamente. Finalmente, alguns autores indicam que com iluminação fluorescente de alta frequência, o mesmo efeito de iluminação pode ser alcançado com 1,5 vezes menos iluminação do que com uma frequência de 50 Hz.
A principal desvantagem do uso de lâmpadas de descarga de gás com frequência aumentada é a necessidade de conversores de frequência caros, que reduzem a confiabilidade das instalações de iluminação e geram perdas adicionais de eletricidade. Em redes elétricas com aumento de frequência (especialmente perceptível em frequências acima de 1000 Hz), devido ao aumento do efeito de superfície, a perda de tensão aumenta. À medida que a frequência aumenta, a capacidade de comutação dos dispositivos de proteção e disparo também diminui.
A admissibilidade do uso de um grande volume de instalações de iluminação com frequência de 10.000 Hz e superior devido à criação de campos eletromagnéticos permanentes nas proximidades das pessoas ainda não está clara.
O problema de usar uma frequência aumentada é resolvido com o uso de reatores eletrônicos, que permitem não apenas eliminar as ondulações do fluxo de luz, mas também melhorar as características da luz e estabilizá-las ao longo do tempo.
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