Schemata zum Einschalten von Leuchtstofflampen mit elektromagnetischen Vorschaltgeräten

dUm den Entladungsprozess aufrechtzuerhalten und zu stabilisieren, wird in Reihe mit der Leuchtstofflampe der Vorschaltwiderstand im Wechselstromnetz in das Formular einbezogen er würgte oder Drossel und Kondensator... Diese Geräte werden Vorschaltgeräte (Vorschaltgeräte) genannt.

Die Netzspannung, mit der die Leuchtstofflampe im Dauerbetrieb arbeitet, reicht zum Zünden nicht aus. Für die Bildung einer Gasentladung, also den Zusammenbruch des Gasraums, ist es notwendig, die Emission von Elektronen durch Vorheizen oder durch Anlegen eines Impulses erhöhter Spannung an die Elektroden zu erhöhen. Beides erfolgt über einen parallel zur Lampe geschalteten Starter.

Schema zum Einschalten einer Leuchtstofflampe: a – mit induktivem Vorschaltgerät, b – mit induktiv-kapazitivem Vorschaltgerät.

Betrachten Sie den Vorgang des Anzündens einer Leuchtstofflampe.

Ein Starter ist eine Miniatur-Glimmentladungs-Neonlampe mit zwei Bimetallelektroden, die normalerweise offen sind.

Wenn Spannung an den Anlasser angelegt wird, kommt es zu einer Entladung und die Bimetallelektroden werden durch Biegung kurzgeschlossen.Nach dem Schließen steigt der Strom im Starter- und Elektrodenkreis, der nur durch den Drosselwiderstand begrenzt wird, auf das Zwei- bis Dreifache des Betriebsstroms der Lampe an und die Elektroden der Leuchtstofflampe erhitzen sich schnell. Gleichzeitig öffnen die Bimetallelektroden des Anlassers beim Abkühlen seinen Stromkreis.

In dem Moment, in dem der Stromkreis durch den Starter unterbrochen wird, entsteht in der Drossel ein erhöhter Spannungsimpuls, wodurch es zu einer Entladung im gasförmigen Medium der Leuchtstofflampe und deren Zündung kommt. Nach dem Aufleuchten der Lampe beträgt die Spannung in ihr etwa die Hälfte der Netzspannung. Diese Spannung liegt am Anlasser an, reicht aber nicht aus, um ihn wieder zu schließen. Daher ist der Anlasser bei eingeschalteter Lampe geöffnet und beteiligt sich nicht am Betrieb des Stromkreises.

Einlampen-Starterkreis zum Einschalten einer Leuchtstofflampe: L – Leuchtstofflampe, D – Drossel, St – Starter, C1 – C3 – Kondensatoren.

Ein parallel zum Anlasser geschalteter Kondensator und Kondensatoren am Schaltungseingang sollen RFI reduzieren. Ein parallel zum Anlasser geschalteter Kondensator trägt außerdem dazu bei, die Lebensdauer des Anlassers zu erhöhen und beeinflusst den Zündvorgang der Lampe, indem er zu einer deutlichen Reduzierung des Spannungsimpulses im Anlasser (von 8000–12000 V auf 600–1500 V) beiträgt erhöht die Impulsenergie (durch Verlängerung der Dauer).

Der Nachteil der beschriebenen Starterschaltung ist der niedrige cos phi, der 0,5 nicht überschreitet. Eine Erhöhung des cos phi wird entweder durch den Einbau eines Kondensators am Eingang oder durch die Verwendung einer induktiv-kapazitiven Schaltung erreicht.In diesem Fall jedoch cos phi 0,9 - 0,92 aufgrund des Vorhandenseins höherer harmonischer Komponenten in der Stromkurve, bestimmt durch die Besonderheiten der Gasentladung und des Steuergeräts.

Bei zweilampigen Leuchten wird die Blindleistungskompensation dadurch erreicht, dass eine Lampe mit einem induktiven Vorschaltgerät und die andere mit einem induktiv-kapazitiven Vorschaltgerät geschaltet wird. In diesem Fall ist cos phi = 0,95. Darüber hinaus ermöglicht eine solche Schaltung eines Steuergeräts, die Pulsationen des Lichtstroms von Leuchtstofflampen weitgehend zu glätten.

Schema zum Einschalten von Leuchtstofflampen mit geteilten Phasen

Zum Einschalten von Leuchtstofflampen mit einer Leistung von 40 und 80 W wird am häufigsten eine Starterschaltung mit Impulszündung für zwei Lampen verwendet, bei der die Vorschaltgerät-Kompensationsgeräte 2UBK-40/220 und 2UBK-80/220 verwendet werden, die nach einem „Split-Phase“-Schema arbeiten . Es handelt sich um komplette Elektrogeräte mit Drosseln, Kondensatoren und Entladewiderständen.

In Reihe mit einer der Lampen wird nur der induktive Widerstand der Drossel eingeschaltet, wodurch eine Phasenverzögerung des Stroms gegenüber der angelegten Spannung entsteht. In Reihe mit der zweiten Lampe ist zusätzlich zur Drossel auch ein Kondensator geschaltet, dessen kapazitiver Widerstand etwa 2-mal größer ist als der induktive Widerstand der Drossel, wodurch ein Stromvorschub entsteht, wodurch die Summe Der Leistungsfaktor des Sets beträgt etwa 0,9–0,95.

Darüber hinaus sorgt die Einbeziehung eines speziell ausgewählten Kondensators in Reihe mit der Drossel einer der beiden Lampen für eine solche Phasenverschiebung zwischen den Strömen der ersten und zweiten Lampen, dass sich die Schwingungstiefe des gesamten Lichtstroms der beiden Lampen verringert deutlich reduziert werden.

Um den Strom zum Erhitzen der Elektroden zu erhöhen, wird die Kompensationsspule in Reihe mit dem Tank geschaltet, der vom Anlasser abgeschaltet wird.

Anschlussplan zum Einschalten eines Zweilampenstarters 2UBK: L – Leuchtstofflampe, St – Starter, C – Kondensator, r – Entladungswiderstand. Der Fall von PRA 2UBK ist durch die gestrichelte Linie dargestellt.

Schemata ohne Starter zum Einschalten von Leuchtstofflampen

Die Nachteile von Starterschaltkreisen (erhebliche Geräuschentwicklung der Vorschaltgeräte während des Betriebs, Entflammbarkeit im Notbetrieb usw.) sowie die geringe Qualität der hergestellten Starter haben zu einer ständigen Suche nach wirtschaftlich sinnvollen, nicht bootfähigen Vorschaltgeräten geführt werden hauptsächlich in Installationen eingesetzt, wo sie recht einfach und kostengünstig sind.

Für den zuverlässigen Betrieb sternloser Stromkreise empfiehlt sich der Einsatz von Lampen mit am Leuchtmittel befestigtem Leiterband.

Am gebräuchlichsten sind Schnellstart-Transformatorschaltungen für Leuchtstofflampen, bei denen eine Drossel als Ballastwiderstand verwendet wird und die Kathoden durch einen Glühtransformator vorgeheizt werden, oder Spartransformator.

Sternlose Stromkreise mit einer und zwei Lampen zum Einschalten von Leuchtstofflampen: L – Leuchtstofflampe, D – Drossel, NT – Glühtransformator

Aktuelle Berechnungen haben ergeben, dass Startsysteme für die Innenbeleuchtung wirtschaftlicher sind und daher weit verbreitet sind. In den Starterkreisen betragen die Energieverluste ca. 20 - 25 %, bei Nichtstartern - 35 %

In letzter Zeit werden Systeme zum Einschalten von Leuchtstofflampen mit elektromagnetischen Vorschaltgeräten nach und nach durch Systeme mit funktionelleren und wirtschaftlicheren elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) ersetzt.

Bei der Berechnung von Beleuchtungsnetzen mit Leuchtstofflampen ist zu berücksichtigen, dass auch bei kompensierten Schaltungen ohne Vorschaltgeräte die Phasenverschiebung nicht vollständig beseitigt werden kann. Daher muss bei der Bestimmung des geschätzten Stroms von Netzen mit Leuchtstofflampen ein Kosinus-Phi = 0,9 für Stromkreise mit Blindleistungskompensation und ein Kosinus-Phi = 0,5 ohne Kondensatoren in den Stromkreisen angenommen werden. Darüber hinaus müssen die Leistungsverluste im Steuergerät berücksichtigt werden.

Bei der Auswahl der Querschnitte für Vierleiternetze mit Leuchtstofflampen sollten einige Eigenschaften solcher Netze berücksichtigt werden. Tatsache ist, dass die Nichtlinearität der Strom-Spannungs-Kennlinien von Leuchtstofflampen sowie das Vorhandensein einer Induktivität mit Stahlkern und Kondensatoren in ihrem Zweck zu einer nicht-sinusförmigen Stromkurve führen und infolgedessen das Auftreten höherer Harmonischer, die den Strom des Neutralleiters auch bei gleichmäßiger Phasenbelastung deutlich verändern.

Der Strom im Neutralleiter kann Werte nahe dem Strom im Phasendraht von 85-87 % von Aze erreichen. Dies impliziert die Notwendigkeit, den Querschnitt des Neutralleiters in Vierleiternetzen mit Leuchtstofflampenbeleuchtung gleich dem Querschnitt der Phasendrähte zu wählen, und bei der Verlegung von Drähten in Rohren sollte die zulässige Strombelastung wie bei vier angenommen werden Drähte in einem Rohr.