Schemi per l'accensione di lampade fluorescenti con reattori elettromagnetici

dPer mantenere e stabilizzare il processo di scarica, in serie con la lampada fluorescente, la resistenza di zavorra nella rete di corrente alternata è inclusa nel modulo ha soffocato o choke e condensatore... Questi dispositivi sono chiamati reattori (reattori).

La tensione di rete alla quale la lampada fluorescente funziona in uno stato stazionario non è sufficiente per l'accensione. Per la formazione di una scarica di gas, cioè la rottura dello spazio gassoso, è necessario aumentare l'emissione di elettroni preriscaldando o applicando un impulso di tensione aumentata agli elettrodi. Entrambi sono forniti da uno starter collegato in parallelo alla lampada.

Schema di accensione di una lampada fluorescente: a - con reattore induttivo, b - con reattore induttivo-capacitivo.

Considera il processo di accensione di una lampada fluorescente.

Uno starter è una lampada al neon a scarica luminescente in miniatura con due elettrodi bimetallici normalmente aperti.

Quando viene applicata tensione allo starter, si verifica una scarica e gli elettrodi bimetallici, piegandosi, vengono cortocircuitati.Dopo la chiusura, la corrente nel circuito di avviamento e dell'elettrodo, limitata solo dalla resistenza dell'induttanza, aumenta fino a due o tre volte la corrente operativa della lampada e gli elettrodi della lampada fluorescente si riscaldano rapidamente. Allo stesso tempo, gli elettrodi bimetallici dello starter, raffreddandosi, aprono il suo circuito.

Nel momento in cui il circuito viene interrotto dall'avviatore, si verifica un aumento della tensione nello starter, a seguito del quale si verifica una scarica nel mezzo gassoso della lampada fluorescente e la sua accensione. Dopo che la lampada è accesa, la tensione al suo interno è circa la metà della tensione di rete. Questa tensione sarà sullo starter, ma non è sufficiente per richiuderlo. Pertanto, quando la lampada è accesa, lo starter è aperto e non partecipa al funzionamento del circuito.

Circuito di avviamento a una lampada per accendere una lampada fluorescente: L - lampada fluorescente, D - induttanza, St - starter, C1 - C3 - condensatori.

Un condensatore in parallelo con l'avviatore e i condensatori all'ingresso del circuito sono progettati per ridurre l'RFI. Un condensatore collegato in parallelo allo starter contribuisce anche ad aumentare la vita dello starter e influisce sul processo di accensione della lampada, contribuendo ad una significativa riduzione dell'impulso di tensione nello starter (da 8000-12000 V a 600-1500 V), mentre aumenta l'energia dell'impulso (aumentandone la durata).

Lo svantaggio del circuito di avviamento descritto è il basso cos phi, che non supera 0,5. L'aumento del cos phi si ottiene includendo un condensatore all'ingresso o utilizzando un circuito induttivo-capacitivo.In questo caso, tuttavia, cos phi 0,9 — 0,92 come risultato della presenza di componenti armoniche superiori nella curva di corrente, determinate dalle specifiche della scarica del gas e del dispositivo di controllo.

Negli apparecchi bilampada la compensazione della potenza reattiva si ottiene commutando una lampada con alimentatore induttivo e l'altra con alimentatore induttivo-capacitivo. In questo caso cos phi = 0,95. Inoltre, un tale circuito di un dispositivo di controllo consente di attenuare in larga misura le pulsazioni del flusso luminoso delle lampade fluorescenti.

Schema per l'accensione di lampade fluorescenti con fasi separate

Il più utilizzato per l'accensione di lampade fluorescenti con una potenza di 40 e 80 W è un circuito di avviamento con accensione a impulsi a due lampade che utilizza dispositivi di compensazione del ballast 2UBK-40/220 e 2UBK-80/220 funzionanti secondo uno schema «split phase» . Sono dispositivi elettrici completi di induttanze, condensatori e resistenze di scarica.

In serie con una delle lampade, viene attivata solo la resistenza induttiva dell'induttanza, creando uno sfasamento della corrente rispetto alla tensione applicata. In serie alla seconda lampada, oltre allo starter, è collegato anche un condensatore, la cui resistenza capacitiva è circa 2 volte maggiore della resistenza induttiva dello starter, che crea un avanzamento di corrente, per cui il totale il fattore di potenza dell'insieme è di circa 0,9 -0,95.

Inoltre, l'inclusione di un condensatore appositamente selezionato in serie con l'induttanza di una delle due lampade fornisce uno sfasamento tale tra le correnti della prima e della seconda lampada che la profondità di oscillazione del flusso luminoso totale delle due lampade sarà essere significativamente ridotto.

Per aumentare la corrente di riscaldamento degli elettrodi, la bobina di compensazione è collegata in serie al serbatoio, che viene spento dall'avviatore.

Schema di collegamento per l'accensione di un avviatore a due lampade 2UBK: L - lampada fluorescente, St - avviatore, C - condensatore, r - resistenza di scarica. Il caso di PRA 2UBK è mostrato dalla linea tratteggiata.

Schemi senza dispositivo di avviamento per l'accensione di lampade fluorescenti

Gli svantaggi dei circuiti di commutazione dell'avviatore (rumore significativo generato dai reattori durante il funzionamento, infiammabilità durante le modalità di emergenza, ecc.), nonché la bassa qualità degli avviatori fabbricati, hanno portato alla costante ricerca di reattori razionali economicamente sostenibili, che non siano avviabili da applicare soprattutto in impianti dove sono abbastanza semplici ed economici.

Per un funzionamento affidabile dei circuiti senza stella, si consiglia di utilizzare lampade con una striscia conduttiva attaccata alla lampadina.

I più comuni sono circuiti di trasformatori ad avviamento rapido per lampade fluorescenti in cui uno starter viene utilizzato come resistenza di zavorra e i catodi sono preriscaldati da un trasformatore a incandescenza, oppure autotrasformatore.

Circuiti senza stella con una e due lampade per l'accensione di lampade fluorescenti: L - lampada fluorescente, D - induttanza, NT - trasformatore a incandescenza

Attualmente, i calcoli hanno stabilito che gli schemi di partenza per l'illuminazione interna sono più economici e quindi sono diffusi. Nei circuiti di avviamento, le perdite di energia sono di circa il 20 - 25%, nei non avviatori - 35%

Recentemente, gli schemi per l'accensione di lampade fluorescenti con reattori elettromagnetici vengono gradualmente sostituiti da schemi con reattori elettronici (ECG) più funzionali ed economici.

Nel calcolo delle reti di illuminazione con lampade fluorescenti, va tenuto presente che anche con circuiti compensati senza reattori, lo sfasamento non può essere completamente eliminato. Pertanto, quando si determina la corrente stimata delle reti con lampade fluorescenti, è necessario prendere coseno phi = 0,9 per circuiti con compensazione della potenza reattiva e coseno phi = 0,5 in assenza di condensatori nei circuiti. Inoltre, è necessario tenere conto delle perdite di potenza nel dispositivo di controllo.

Quando si scelgono sezioni trasversali per reti a quattro fili con lampade fluorescenti, è necessario tenere conto di alcune caratteristiche di tali reti. Il fatto è che la non linearità delle caratteristiche corrente-tensione delle lampade fluorescenti, nonché la presenza di un induttore con anima in acciaio e condensatori nel loro scopo, portano a una curva di corrente non sinusoidale e, di conseguenza, la comparsa di armoniche superiori, che modificano in modo significativo la corrente del conduttore neutro anche con un carico di fase uniforme.

La corrente nel filo neutro può raggiungere valori prossimi alla corrente nel filo di fase 85-87% di Aze. Ciò implica la necessità di scegliere la sezione trasversale del filo neutro nelle reti a quattro fili con illuminazione fluorescente uguale alla sezione trasversale dei fili di fase, e quando si posano i fili nei tubi, il carico di corrente consentito dovrebbe essere preso come per quattro fili in un tubo.