Đề án bật đèn huỳnh quang với chấn lưu điện từ

dĐể duy trì và ổn định quá trình phóng điện, mắc nối tiếp với đèn huỳnh quang, điện trở chấn lưu trong mạng điện xoay chiều có dạng anh ấy nghẹn ngào hoặc cuộn cảm và tụ điện... Các thiết bị này được gọi là chấn lưu (chấn lưu).

Điện áp nguồn mà đèn huỳnh quang hoạt động ở trạng thái ổn định không đủ để bắt lửa. Để hình thành sự phóng điện khí, nghĩa là sự phá vỡ không gian khí, cần phải tăng sự phát xạ của các điện tử bằng cách làm nóng sơ bộ hoặc bằng cách đặt một xung điện áp tăng lên vào các điện cực. Cả hai đều được cung cấp bởi một bộ khởi động được kết nối song song với đèn.

Sơ đồ bật đèn huỳnh quang: a — với chấn lưu cảm ứng, b — với chấn lưu điện dung cảm ứng.

Hãy xem xét quá trình thắp sáng đèn huỳnh quang.

Bộ khởi động là một đèn neon phóng điện phát sáng thu nhỏ với hai điện cực lưỡng kim thường mở.

Khi đặt điện áp vào bộ khởi động, hiện tượng phóng điện xảy ra và các điện cực lưỡng kim bị uốn cong bị đoản mạch.Sau khi chúng đóng lại, dòng điện trong mạch khởi động và điện cực, chỉ bị giới hạn bởi điện trở cuộn cảm, tăng lên gấp hai hoặc ba lần dòng điện hoạt động của đèn và các điện cực của đèn huỳnh quang nhanh chóng nóng lên. Đồng thời, các điện cực lưỡng kim của bộ khởi động, nguội dần, mở mạch của nó.

Tại thời điểm ngắt mạch do bộ khởi động, một xung điện áp tăng lên xảy ra trong cuộn cảm, do đó xảy ra hiện tượng phóng điện trong môi trường khí của đèn huỳnh quang và quá trình đánh lửa của nó. Sau khi đèn sáng, điện áp trong nó bằng khoảng một nửa điện áp nguồn. Điện áp này sẽ có trên bộ khởi động, nhưng nó không đủ để đóng lại. Do đó, khi đèn sáng, bộ khởi động mở và không tham gia vào hoạt động của mạch.

Mạch khởi động một đèn để bật đèn huỳnh quang: L — đèn huỳnh quang, D — cuộn cảm, St — bộ khởi động, C1 — C3 — tụ điện.

Một tụ điện song song với bộ khởi động và các tụ điện ở đầu vào mạch được thiết kế để giảm RFI. Tụ điện mắc song song với khởi động còn giúp tăng tuổi thọ của khởi động và tác động đến quá trình đánh lửa của đèn, góp phần làm giảm đáng kể xung điện áp trong khởi động (từ 8000-12000 V xuống 600-1500 V), đồng thời tăng năng lượng xung (bằng cách tăng thời lượng của nó).

Nhược điểm của mạch khởi động được mô tả là cos phi thấp, không vượt quá 0,5. Việc tăng cos phi đạt được bằng cách bao gồm một tụ điện ở đầu vào hoặc bằng cách sử dụng mạch điện cảm-điện dung.Tuy nhiên, trong trường hợp này, cos phi 0,9 — 0,92 là kết quả của sự hiện diện của các thành phần sóng hài cao hơn trong đường cong dòng điện, được xác định bởi các thông số cụ thể của việc xả khí và thiết bị điều khiển.

Trong đèn điện hai bóng đèn, việc bù công suất phản kháng đạt được bằng cách chuyển một bóng đèn có chấn lưu điện cảm và bóng đèn kia có chấn lưu điện cảm-điện dung. Trong trường hợp này cos phi = 0,95. Ngoài ra, một mạch như vậy của thiết bị điều khiển cho phép làm mịn ở mức độ lớn các xung của quang thông của đèn huỳnh quang.

Sơ đồ bật đèn huỳnh quang với các pha phân chia

Được sử dụng rộng rãi nhất để bật đèn huỳnh quang có công suất 40 và 80 W là mạch khởi động đánh lửa xung hai đèn sử dụng thiết bị bù chấn lưu 2UBK-40/220 và 2UBK-80/220 hoạt động theo sơ đồ «phân pha» . Chúng là những thiết bị điện hoàn chỉnh với cuộn cảm, tụ điện và điện trở phóng điện.

Khi mắc nối tiếp với một trong các đèn, chỉ có điện trở cảm ứng của cuộn cảm được bật, tạo ra độ trễ pha của dòng điện so với điện áp đặt vào. Nối tiếp với đèn thứ hai, ngoài cuộn cảm, một tụ điện cũng được kết nối, điện trở điện dung lớn hơn khoảng 2 lần so với điện trở cảm ứng của cuộn cảm, tạo ra dòng điện tăng, do đó tổng hệ số công suất của bộ khoảng 0 .9 -0.95.

Ngoài ra, việc bao gồm một tụ điện được chọn đặc biệt mắc nối tiếp với cuộn cảm của một trong hai đèn tạo ra sự lệch pha giữa dòng điện của đèn thứ nhất và thứ hai sao cho độ sâu dao động của tổng quang thông của hai đèn sẽ được giảm đáng kể.

Để tăng dòng điện làm nóng các điện cực, cuộn dây bù được mắc nối tiếp với bình chứa, cuộn dây này được tắt bằng bộ khởi động.

Sơ đồ kết nối để bật bộ khởi động hai đèn 2UBK: L — đèn huỳnh quang, St — bộ khởi động, C — tụ điện, r — điện trở phóng điện. Trường hợp của PRA 2UBK được thể hiện bằng đường đứt nét.

Đề án không có bộ khởi động để bật đèn huỳnh quang

Những nhược điểm của mạch chuyển mạch khởi động (tiếng ồn đáng kể do chấn lưu tạo ra trong quá trình vận hành, tính dễ cháy trong các chế độ khẩn cấp, v.v.), cũng như chất lượng thấp của các bộ khởi động được sản xuất, đã dẫn đến việc liên tục tìm kiếm các chấn lưu hợp lý có hiệu quả kinh tế, không thể khởi động được được áp dụng chủ yếu trong cài đặt nơi chúng khá đơn giản và rẻ tiền.

Để hoạt động đáng tin cậy của các mạch không sao, nên sử dụng đèn có dải dẫn điện được gắn vào bóng đèn.

Phổ biến nhất là mạch biến áp khởi động nhanh cho đèn huỳnh quang, trong đó cuộn cảm được sử dụng làm điện trở chấn lưu và cực âm được làm nóng trước bằng biến áp sợi đốt, hoặc biến áp tự ngẫu.

Mạch không sao có một và hai đèn để bật đèn huỳnh quang: L - đèn huỳnh quang, D - cuộn cảm, NT - biến áp sợi đốt

Hiện tại, các tính toán đã xác định rằng các sơ đồ khởi động cho chiếu sáng trong nhà tiết kiệm hơn, và do đó chúng được sử dụng rộng rãi. Trong các mạch khởi động, tổn thất năng lượng xấp xỉ 20 - 25%, ở những mạch không khởi động - 35%

Gần đây, các sơ đồ bật đèn huỳnh quang với chấn lưu điện từ đang dần được thay thế bằng các sơ đồ có chấn lưu điện tử (ECG) nhiều chức năng và kinh tế hơn.

Khi tính toán mạng chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang, cần lưu ý rằng ngay cả với mạch bù không có chấn lưu, không thể loại bỏ hoàn toàn sự lệch pha. Do đó, khi xác định dòng điện ước tính của mạng có đèn huỳnh quang, cần lấy cosin phi = 0,9 đối với mạch có bù công suất phản kháng và cosin phi = 0,5 khi mạch không có tụ điện. Ngoài ra, cần tính đến tổn thất điện năng trong thiết bị điều khiển.

Khi chọn mặt cắt cho mạng bốn dây có đèn huỳnh quang, cần tính đến một số đặc điểm của mạng đó. Thực tế là tính phi tuyến tính của các đặc tính điện áp hiện tại của đèn huỳnh quang, cũng như sự hiện diện của cuộn cảm có lõi thép và tụ điện trong mục đích của chúng, dẫn đến đường cong dòng điện không hình sin và kết quả là, sự xuất hiện của các sóng hài cao hơn, làm thay đổi đáng kể dòng điện của dây trung tính ngay cả với tải pha đồng nhất.

Dòng điện trong dây trung tính có thể đạt giá trị gần bằng dòng điện trong dây pha 85-87% của Aze. Điều này ngụ ý rằng cần phải chọn mặt cắt ngang của dây trung tính trong mạng bốn dây có đèn huỳnh quang bằng với mặt cắt ngang của dây pha và khi đặt dây trong đường ống, nên lấy tải dòng điện cho phép như đối với bốn dây. dây trong một ống.