Esquemas para encender lámparas fluorescentes con balastos electromagnéticos.

dPara mantener y estabilizar el proceso de descarga, en serie con la lámpara fluorescente, la resistencia de balasto en la red de corriente alterna se incluye en la forma se atragantó o estrangulador y condensador... Estos dispositivos se denominan balastos (balastos).

La tensión de red a la que funciona la lámpara fluorescente en estado estable es insuficiente para encenderse. Para la formación de una descarga gaseosa, es decir, la rotura del espacio gaseoso, es necesario aumentar la emisión de electrones mediante precalentamiento o aplicando un pulso de tensión aumentada a los electrodos. Ambos son proporcionados por un arrancador conectado en paralelo con la lámpara.

Esquema de encendido de una lámpara fluorescente: a — con balasto inductivo, b — con balasto inductivo-capacitivo.

Considere el proceso de encender una lámpara fluorescente.

Un arrancador es una lámpara de neón de descarga luminiscente en miniatura con dos electrodos bimetálicos que normalmente están abiertos.

Cuando se aplica voltaje al arrancador, se produce una descarga y los electrodos bimetálicos, al doblarse, se cortocircuitan.Después de que se cierran, la corriente en el circuito de arranque y electrodo, limitada solo por la resistencia del estrangulador, aumenta a dos o tres veces la corriente de funcionamiento de la lámpara y los electrodos de la lámpara fluorescente se calientan rápidamente. Al mismo tiempo, los electrodos bimetálicos del motor de arranque, al enfriarse, abren su circuito.

En el momento en que el arrancador interrumpe el circuito, se produce un aumento del pulso de voltaje en el estrangulador, como resultado de lo cual se produce una descarga en el medio gaseoso de la lámpara fluorescente y su encendido. Una vez que se enciende la lámpara, el voltaje en ella es aproximadamente la mitad del voltaje de la red. Este voltaje estará en el motor de arranque, pero no es suficiente para cerrarlo nuevamente. Por lo tanto, cuando la lámpara está encendida, el arrancador está abierto y no participa en el funcionamiento del circuito.

Circuito de arranque de una lámpara para encender una lámpara fluorescente: L - lámpara fluorescente, D - estrangulador, St - arrancador, C1 - C3 - condensadores.

Un condensador en paralelo con el arrancador y los condensadores en la entrada del circuito están diseñados para reducir la RFI. Un condensador conectado en paralelo con el arrancador también ayuda a aumentar la vida útil del arrancador y afecta el proceso de encendido de la lámpara, lo que contribuye a una reducción significativa del pulso de voltaje en el arrancador (de 8000 -12000 V a 600-1500 V), mientras que aumenta la energía del pulso (aumentando su duración).

La desventaja del circuito de arranque descrito es el bajo cos phi, que no supera 0,5. El aumento del cos phi se logra ya sea incluyendo un capacitor en la entrada o usando un circuito inductivo-capacitivo.En este caso, sin embargo, cos phi 0.9 — 0.92 como resultado de la presencia de componentes armónicos más altos en la curva de corriente, determinada por las características específicas de la descarga de gas y el dispositivo de control.

En las luminarias de dos lámparas, la compensación de potencia reactiva se consigue conmutando una lámpara con balasto inductivo y la otra con balasto inductivo-capacitivo. En este caso cos phi = 0,95. Además, dicho circuito de un dispositivo de control permite suavizar en gran medida las pulsaciones del flujo luminoso de las lámparas fluorescentes.

Esquema para encender lámparas fluorescentes con fases divididas.

El más utilizado para el encendido de lámparas fluorescentes con una potencia de 40 y 80 W es un circuito de arranque de encendido por pulsos de dos lámparas que utilizan dispositivos de compensación de balasto 2UBK-40/220 y 2UBK-80/220 que funcionan según un esquema de «fase dividida». . Son dispositivos eléctricos completos con estranguladores, condensadores y resistencias de descarga.

En serie con una de las lámparas, solo se enciende la resistencia inductiva del estrangulador, creando un desfase de la corriente del voltaje aplicado. En serie con la segunda lámpara, además del estrangulador, también se conecta un condensador, cuya resistencia capacitiva es aproximadamente 2 veces mayor que la resistencia inductiva del estrangulador, lo que crea un avance de corriente, como resultado de lo cual el total factor de potencia del conjunto es de aproximadamente 0,9 -0,95.

Además, la inclusión de un capacitor especialmente seleccionado en serie con el estrangulador de una de las dos lámparas proporciona tal cambio de fase entre las corrientes de la primera y la segunda lámparas que la profundidad de oscilación del flujo luminoso total de las dos lámparas será reducirse significativamente.

Para aumentar la corriente para calentar los electrodos, la bobina de compensación se conecta en serie con el tanque, que el arrancador apaga.

Diagrama de conexión para encender un arrancador de dos lámparas 2UBK: L — lámpara fluorescente, St — arrancador, C — condensador, r — resistencia de descarga. El caso de PRA 2UBK se muestra con la línea discontinua.

Esquemas sin arrancador para encender lámparas fluorescentes.

Las desventajas de los circuitos de conmutación de los arrancadores (ruido significativo generado por los balastos durante el funcionamiento, inflamabilidad durante los modos de emergencia, etc.), así como la baja calidad de los arrancadores fabricados, han llevado a la búsqueda constante de balastos racionales económicamente viables, que no sean de arranque. para ser aplicados sobre todo en instalaciones donde son bastante sencillos y económicos.

Para un funcionamiento confiable de los circuitos sin estrellas, se recomienda usar lámparas con una tira conductora unida a la bombilla.

Los más comunes son los circuitos de transformadores de arranque rápido para lámparas fluorescentes en los que se usa un estrangulador como resistencia de balasto y los cátodos son precalentados por un transformador incandescente, o autotransformador.

Circuitos sin estrella con una y dos lámparas para encender lámparas fluorescentes: L - lámpara fluorescente, D - estrangulador, NT - transformador incandescente

Actualmente, los cálculos han establecido que los esquemas de inicio para la iluminación interior son más económicos y, por lo tanto, están más extendidos. En los circuitos de arranque, las pérdidas de energía son de aproximadamente 20 - 25%, en los que no son de arranque - 35%

Recientemente, los esquemas de encendido de lámparas fluorescentes con balastos electromagnéticos están siendo reemplazados gradualmente por esquemas con balastos electrónicos (ECG) más funcionales y económicos.

Al calcular redes de iluminación con lámparas fluorescentes, debe tenerse en cuenta que incluso con circuitos compensados ​​sin balastos, el cambio de fase no se puede eliminar por completo. Por lo tanto, al determinar la corriente estimada de redes con lámparas fluorescentes, es necesario tomar coseno phi = 0,9 para circuitos con compensación de potencia reactiva y coseno phi = 0,5 en ausencia de capacitores en los circuitos. Además, es necesario tener en cuenta las pérdidas de potencia en el dispositivo de control.

Al elegir secciones transversales para redes de cuatro hilos con lámparas fluorescentes, se deben tener en cuenta algunas características de dichas redes. El hecho es que la no linealidad de las características de corriente-voltaje de las lámparas fluorescentes, así como la presencia de un inductor con núcleo de acero y condensadores en su propósito, conducen a una curva de corriente no sinusoidal y, como resultado, la aparición de armónicos más altos, que cambian significativamente la corriente del conductor neutro incluso con una carga de fase uniforme.

La corriente en el hilo neutro puede alcanzar valores cercanos a la corriente en el hilo de fase 85-87% de Aze. Esto implica la necesidad de elegir la sección transversal del cable neutro en redes de cuatro hilos con iluminación fluorescente igual a la sección transversal de los cables de fase, y al tender cables en tuberías, la carga de corriente permitida debe tomarse como para cuatro alambres en una tubería.